脑瘫(CP)是最常见的儿童身体残疾，每1000名新生儿中有2.0-3.5名患有这种疾病。出生时患有CP的儿童发育受损，对运动和姿势的控制能力减弱。特别是，中重度双侧CP患儿上肢能力较差，节段性躯干控制缺陷，限制了独立功能性坐位。许多儿童CP需要轮椅长途旅行，有些需要轮椅在大多数情况下。一项旨在提高他们坐姿控制能力的治疗将大大提高他们独立工作、积极生活和参与社会活动的能力。
哥伦比亚工程学院的研究人员报告称，他们新开发的机器人躯干支持训练器(TruST)，与主动的姿势运动练习相结合，可以改善患有慢性脑瘫的儿童的躯干和身体控制能力，这些儿童的坐姿控制能力受损。这一发现与他们早期对脊髓损伤成人的研究一致，当TruST积极帮助他们的躯干运动时，他们能够扩大坐姿的工作空间。
广告
广告
研究小组随后调查了TruST对躯干控制问题儿童的有效性。他们对4名6-14岁的CP和坐姿控制问题儿童进行了为期两年的纵向试点研究，以研究TruST技术如何在儿童接受活动和游戏训练时，为他们提供最佳数量的躯干支撑。在完成信任干预后，儿童显示出短期和长期的姿势和达到控制的改善。最重要的是，他们能够在没有任何来自信任、支持带或临床医生的外部帮助的情况下完成所有游戏导向的活动。这项研究今天发表在《IEEE神经系统与康复工程学报》的网站上。
机械工程和康复再生医学教授苏尼尔·阿格拉沃尔(Sunil Agrawal)说:“以坐姿控制躯干的能力，对于坐着、进食和社交等日常功能来说至关重要。”“我们的后备箱支持训练器，我们称之为信任，这是一种创新的机器人设备，它不仅可以帮助物理治疗师在躯干的虚弱和不协调区域支持孩子，还可以挑战他们在支撑基础之外执行康复任务，以提高他们的行动和协调能力。”
TruST是放置在儿童躯干上的一种电动缆索驱动皮带，当躯干移动超过姿势稳定的极限时，它会施加主动辅助力量。这意味着TruST可以为每个孩子提供个性化的帮助，随着孩子在训练中提高躯干控制能力，这种帮助可以系统地减少。因此，TruST通过将辅助力场与每个孩子在坐时控制躯干的能力相匹配，来解决每个训练阶段的姿势任务进展。这个想法是为了帮助孩子的运动努力，当躯干移动超过这些稳定的限制，通过调节电线的张力。
信任干预是紧张的，每次训练大约两个小时，但在相对较短的时间内完成，总共有12次训练。在前6次训练中，孩子们必须在腰部系上额外的带子，以确保他们的坐姿。然而，在第6次训练之后，孩子们获得了一定程度的躯干控制能力，这使得研究人员可以取下腰带，以便他们能够出于训练目的独立坐着。Victor Santamaria说:“我们想要科学地证明，机器人TruST可以用来提供一种基于高强度活动的姿势和达到训练，以改善儿童CP和躯干控制问题的功能性坐姿能力。”他是阿格拉沃尔机器人和康复实验室的物理治疗师和副研究员科学家，也是这篇论文的第一作者。
机器人设备的最新发展使临床医生能够解决患者在CP中练习任务导向动作的参与性、重复性和强度问题。由阿格拉沃尔领导的一个团队，与其他教师学院和哥伦比亚大学欧文医学中心的研究人员一起，最近获得了一项为期五年的美国国立卫生研究院R01奖(#1R01 HD101903-01)，以进行一项随机临床试验。
项目-“用机器人躯干支持训练器(TruST)改善双侧CP患者坐姿控制和上肢功能”-将涉及多达80名躯干控制不良的儿童。一些人将使用TruST机器人康复，而另一些人将尝试传统的康复。美国国立卫生研究院的这项新研究将比较机动信托的功效，使儿童参与以游戏为导向的练习，同时通过静态躯干支撑促进他们的技能进步。阿格拉沃尔补充说:“我们NIH的新项目是一个大样本量的随机临床试验，以研究trust干预作为一种独特的治疗方案，促进双侧CP儿童坐姿功能能力的有效性。”
来源:哥伦比亚大学
