机器人躯干支撑帮助脊髓损伤患者

纽约，纽约-2020年1月6日-脊髓损伤(SCI)会造成毁灭性的伤害，包括活动能力和感觉丧失。每年仅在美国就估计有17000个新SCI，高于世界大部分地区。此外，美国65岁以上人群中SCI的比例预计将从2010年的13.0%上升到2020年的16.1%。数据还显示，这些患者的日常生活能力很高，但坐着是一个主要挑战。

哥伦比亚工程团队发明了一种机器人设备——躯干支撑训练器(TruST)，通过改善躯干控制，可以帮助和训练SCI患者坐得更稳，从而获得更大的主动坐姿，而不会摔倒或用手平衡。这项研究今天发表在《脊髓系列与病例》，这是第一个基于主动躯干控制测量和定义SCI患者坐姿的工作空间。

“我们为典型的SCI用户(轮椅用户)设计了TruST，”该项目的PI和机械工程以及康复和再生医学教授Sunil Agrawal说。“我们发现TruST不仅可以防止患者跌倒，还可以最大限度地让躯干运动超出患者的姿势控制或平衡极限。”

TruST是一种放置在用户躯干上的电缆驱动带，用于确定SCI患者的姿势控制极限和坐姿。当使用者坐着时上半身的运动超过了姿势稳定的极限，就会把动力传递给躯干。

参与本次实验研究的5名SCI受试者接受了姿势明星测试，这是一项定制的姿势测试，要求他们在不使用手的情况下，用头跟随球并尽可能多地移动躯干。这项测试在八个方向上重复进行，研究人员用结果计算每个人的坐姿。

然后，研究小组为每个受试者量身定制了TruST，当受试者再次执行相同的动作时，向躯干施加个性化的辅助力场。在TruST的帮助下，受试者可以在躯干短距离八个方向的旅行中走得更远，并使其身体周围的坐姿工作空间显著扩大，平均增加约25%。

Agrawal Robotics理疗师、博士后研究员Victor圣马利亚表示：“TruST可以根据用户的姿势极限提供个性化的持续力反馈，以运动学习为例，为SCI患者的功能学习再培训开辟了新的领域。"和康复实验室，论文的第一作者. "我们认为TruST是一个非常有前途的SCI修复工具。"

Agrawal的团队现在正在探索在训练示例中使用TruST的方法，以改善成人和脊髓损伤儿童的躯干控制。Agrawal说：“机器人平台将用于挑战SCI参与者，使他们的躯干在更大的工作空间内移动，TruST可以提供必要的辅助力场，将物体安全地带回中立坐姿。”“随着参与者改善工作空间和姿势控制，力场将随着时间的推移根据参与者的需求进行调整。"

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