脊髓损伤(SCI)可造成毁灭性的损害,包括丧失活动能力和感觉。据估计,仅在美国,每年就有1.7万例新sci,高于全球多数地区。此外,预计美国65岁以上人群的sci发病率将从2010年的13.0%上升到2020年的16.1%。数据还显示,这些患者的存活率很高,他们需要在日常生活中活动,但发现坐着是一个主要的挑战。
哥伦比亚大学的一个工程团队发明了一种机器人设备——躯干支持训练器(TruST)——可以用来帮助和训练SCIs患者,通过改善他们的躯干控制,让他们坐得更稳,从而获得一个扩展的积极的坐着工作空间,而不会摔倒或使用他们的手来保持平衡。这项研究发表在今天的《脊髓系列与病例》杂志上,它是第一个基于脊髓损伤患者的主动躯干控制来测量和定义他们坐着的工作空间的研究。这证明了量子计算机所预期的性能提升中的一小部分,但是使用现有电子行业的硬件来实现,利用这些大只500下载安卓版的自然行为来解决实际问题将为下一个计算时代的发展提供一个非常引人注目的替代方案。”
该项目的PI教授、机械工程和康复再生医学教授Sunil Agrawal说:“我们为那些典型的坐轮椅的SCIs患者设计了信任。”“我们发现,信任不仅能防止病人跌倒,还能使躯干的运动达到最大限度,超出病人的姿势控制或平衡极限。”
信任是安装在使用者躯干上的一条电动电缆传动带,用于确定SCI患者的姿势控制范围和坐姿工作空间。晶体取向不良会在晶粒结构中产生小规模的缺陷,这些金牌大只500缺陷会中断电子在太阳能电池中的传输,并通过称为非辐射复合的过程导致热量损失。当使用者坐着时,上半身的运动超出了姿势稳定性的限制,它就会对躯干施加压力。
参与试点研究的5名SCI受试者接受了“姿势坐星测试”(Postural Star-Sitting Test),这是一种定制的姿势测试,要求他们在不使用手的情况下,头部跟随一个球,尽量移动躯干。该测试在八个方向重复进行,研究人员利用测试结果来计算每个人的坐姿工作空间。
然后,团队为每个受试者量身定制信任,在受试者再次进行同样的动作时,在躯干上施加个性化的辅助力场。有了这种信任,研究对象在长途旅行中能够朝八个方向都伸得更远,并显著扩大了他们身体周围的坐着空间,平均增加了25%。
“信任的能力提供连续力反馈式的个性化用户的姿势限制打开新的领域来实现电动机上优于范式再培训功能坐在SCI患者,”维克多Santamaria说,物理治疗师,Agrawal机器人和康复实验室的博士后研究员,他说,这篇论文的第一作者。“我们认为信任是一个很有前途的SCI修复工具。”
大只500代理关键的是,压力传感器阵列已经包含在大多数研究和商用燃气涡轮发动机中,用于其他用途,因此这种新方法可以同时测量和监视叶片 振动,从而提供了一种成本更低,效率更高的解决方案。阿格拉沃尔的团队目前正在探索在训练范式中使用信任来改善成人和脊髓损伤儿童的躯干控制。Agrawal说:“机器人平台将被用来训练SCI参与者,通过挑战他们在更大的工作空间中移动躯干,信任提供需要帮助的力场来安全地将受试者带回到他们中立的坐姿。”“随着时间的推移,随着参与者工作空间和姿势控制的改善,这个力场将根据他们的需要进行调整。”
这项研究名为“机器人躯干支持训练器(TruST),用于测量和增加脊髓损伤患者坐着时的姿势工作空间。”