领导的一个团队的工程师和神经学家苏尼尔Agrawal,机械工程和再生医学康复和教授,设计一个舒适的和可穿戴机器人颈部支撑架,包括传感器和致动器来调整头部姿势,恢复大约70%的人类的活动范围的运动。利用颈支具上的传感器和颈部肌肉的表面肌电图(EMG)同时测量运动，它也成为一种新的诊断头颈部运动障碍的工具。
机器人与康复实验室(ROAR)主任阿格拉沃尔表示，这种支架在肌萎缩性侧索硬化症(ALS)之外的临床应用前景广阔。他说:“对于那些因车祸而颈部颈部受伤或因脑瘫等神经系统疾病而颈部控制不佳的患者，这种支具也将有助于他们的康复。”
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据我所知，阿格拉瓦尔教授和他的团队首次研究了ALS患者颈部肌肉的肌肉机制。他们的颈托是帮助ALS患者的重要一步，ALS是一种毁灭性的、进展迅速的晚期疾病。”哥伦比亚大学欧文医学中心的埃莉诺和卢·格里克肌萎缩性侧索硬化中心的韦斯利·j·豪神经学教授Hiroshi Mitsumoto说，他与神经学助理教授Jinsy Andrews共同领导了这项研究。“我们已经批准了两种药物，但它们只能略微减缓疾病的进展。虽然我们目前还不能治愈这种疾病，但我们可以通过机器人颈托缓解患者的困难症状，提高患者的生活质量。”
ALS通常被称为肌萎缩性侧索硬化症(Lou Gehrig’s disease)，是一种神经退行性疾病，其特征是逐渐丧失肌肉功能，导致四肢瘫痪和呼吸衰竭。由于颈部肌肉力量下降而导致的头下垂是该病的一个显著特征。在他们的疾病过程中，从几个月到10年以上，患者完全失去头部的活动能力，形成下巴贴胸的姿势，这损害了语言、呼吸和吞咽。随着疾病的发展，目前的静态颈托变得越来越不舒服和无效。
为了测试这种新的机器人设备，研究小组招募了11名ALS患者和10名年龄匹配的健康受试者。研究中的参与者被要求进行头颈部的单平面运动，包括屈伸、侧弯和轴向旋转。实验表明，ALS患者，即使在疾病的早期阶段，与年龄匹配的健康受试者相比，使用不同的头颈协调策略。这些特征与临床医生常规使用的ALS临床评分有很好的相关性。该装置收集的测量数据可用于临床，以更好地评估头部下降和ALS疾病进展。“在我们研究的下一阶段，我们将描述颈部支架的主动辅助将如何影响患有严重头坠症的ALS患者进行日常活动，”阿格拉瓦尔说，他也是哥伦比亚大学数据科学研究所的成员。“例如，他们可以用眼睛作为操纵杆来移动头颈，观察他们所爱的人或周围的物体。”
来源:哥伦比亚大学
