JNER:用于楼梯和地面训练的可穿著踝关节机器人对亚急性中风的影响:一项随机对照试验

2022-02-07 03:53:06 来源:
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里风是导致长期残疾的主要状况。里风患者往往会出现脚部屈曲的问题,滑倒的危险性很高,因为屈曲脚会拖在地上上,很难以被障碍物绊倒。后肢恢复对于减低里风幸存的境遇质量至关不可或缺。亚急性期的20世纪入院更为直接,但在完成值得注意后肢入院后,约50–60%的里风幸存仍有一定总体的革新运动障碍。值得注意后肢入院往往涉及单调和特定侦查的后肢锻炼。研究成果表明,在亚急性和慢性里风里,过道上的强化步行军事训练可以减低步行速率和抵消。

亚急性里风幸存进行20世纪后肢军事训练,并可用机电特别设计机械人,如Lokomat、后肢军事训练器和G-EO的系统,可以在一定总体上改善后肢在政治上的恢复。但是这些后肢军事训练的系统将可用者限制在像跑步机一样的相同环境里。后肢入院的一个不可或缺最终目标是使独立来回和信心需要在没有护理人员帮助的情况下尽早减低他们的境遇质,过道的20世纪里风入院不会加强后肢军事训练效果,从而在痊愈时获得更多的后肢结果。然而,因为过道环境的安全问题过道军事训练并不是亚急性里风的常见临床实践。可衣著的设计踝关节机械人可能是一种可行的解决提议,需要在过道军事训练其间更多地操控踝关节。

本研究成果工作团队早就开发出一种外骨骼踝关节机械人,用于对身患慢性里风和足部屈曲问题的人展开后肢军事训练。该机械人可以提供主动特别设计作用力,以作出贡献轻瘫患者踝关节背屈以迈上过道,并尽力足底弯曲以响应负载(动力的系统特别设计模的设计)。本研究成果的主要最终目标是分析可衣著机械人特别设计AFO对亚急性里风幸存的影响。本文发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》.

招募的实验者符合表列出入选标准,仅限于2个月内首次发作的里风;脊柱缺血性或出血性里风导致的偏瘫;有足够的认知能力也来遵循说明并理解研究成果的内容和最终目标。招募的实验者通过抽中随机分别为2组:(1)动力的系统特别设计踝关节机械人(PAAR),(2)摇动操控踝关节机械人(SCAR),(3)值得注意军事训练(CT)。所有实验者不感兴趣住院军事训练里心入院工作团队规定的值得注意入院提议(电学疗法和职业疗法),时间为2小时/工作日,仅限于站立、抵消、步进和来回的标准手部军事训练。

踝部机械人与军事训练故事情节

对于分配到PAAR和SCAR的实验者,每天展开30分钟的机械人特别设计军事训练(每周非常少两次,总共20次)。每个机械人特别设计军事训练本科课程仅限于10分钟的地上来回,然后是10分钟的过道军事训练(上升/下降),然后是10分钟的地上来回。一名医生走在实验者受影响一侧的旁边,并仍然握住实验者的腰带以适时。实验者可用公立医院入院工作团队规定的,仅限于手杖、四足杖和。入院工作团队在每次疗法同一时间检查实验者的永生体征并检查其机制能力也。医生外会询问实验者在专业训练其间是否感到疼痛和不适。每次军事训练都就有了过道数量和步行距离,作为军事训练强度和能力也的就有。

PAAR和SCAR外配备有相同的外骨骼踝关节机械人,但转换模的设计不同,可由医生展开调节。在每个机械人特别设计军事训练本科课程里,机械人都身穿受试瘫痪一侧的鞋内。该可衣著机械人由关节的设计AFO改装而成,可在踝关节背屈/跖屈顺时针提供动力的系统特别设计。该机械人可以通过在胳膊和同一时间掌下放置嵌入的设计力敏电感识别足部节省成本和后肢阶段的变化。加装在臀部上的惯性探测装置可以探测腿部倾斜角度,以就有用户在水平和过道上的来回意图。PAAR模的设计下的踝关节机械人借此提供动力的系统踝关节特别设计以及剩余革新运动机制,以作出贡献地上来回和过道军事训练。SCAR模的设计下的踝关节机械人充当摇动操控矫形器,根据后肢阶段在瞄准和解锁踝关节之间翻转。

实验程序中

在军事训练同一时间和军事训练后一周内,同一名分析员对实验者展开同一时间后分析。所有分析员都不知道分组分配。所有临床评分外在未可用任何特别设计设备的情况下对实验者展开分析,不穿戴任何踝关节机械人和任何矫形器 。主要结果探测是FAC,次要观察量化仅限于伯格抵消量表(BBS)和时则10米步行验证(10MWT)。

来自两家进行公立医院的共60名亚急性里风幸存不感兴趣了资格筛查。符合资格标准的里风幸存被随机分配到PAAR(nu2009=u200914) ,u2009SCAR(n=u200916) ,及CT(nu2009=u200917) 。总共有4名里风幸存没有完成20个施打(1个PAAR和3个SCAR)。所有退出的实验者在痊愈同一时间非常少完成了10个施打。未报告严重不良事件或相当程度侵害。 当在机械人特别设计军事训练里穿戴机械人时,PAAR提供的更多主动力的系统特别设计可以作出贡献实验者在爬过道和地上来回时比SCAR走得更高的节奏和速率。在20次军事训练里,两台的步频和速率外显著减低(pu2009

20次机械人特别设计军事训练的军事训练强度

20个施打后,PAAR、SCAR和CT在后肢在政治上(FAC)、抵消性(BBS)和步行速率(10MWT)上都有显著的组内机制改善。组间相对表明,机械人特别设计军事训练(PAAR和SCAR)比值得注意护理(CT)里的值得注意军事训练能显著改善革新运动机制。组间FAC相对揭示,机械人特别设计军事训练和值得注意军事训练的效果个数里等(PAAR与CT 0.671,SCAR与CT 0.610)。这表明更大的样本量不会产生更显著的粗略估计振荡。PAAR和SCAR之间的振荡个数关联性在FAC里较小(0.010),但4周的介入揭示10MWT里的振荡个数关联性较大(0.752),BBS里的振荡个数关联性里等(0.567)。因此,PAAR可能比SCAR更有利于步行速率和抵消的机制改善。

本文研究成果结果证明可用踝关节机械人展开强化过道军事训练用于里风入院的可行性。

Yeung, LF., Lau, C.C.Y., Lai, C.W.K. et al. Effects of wearable ankle robotics for stair and over-ground training on sub-acute stroke: a randomized controlled trial. J NeuroEngineering Rehabil 18, 19 (2021).

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