软机器人可穿戴恢复手臂功能患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症

在美国约有30000人受到肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),也被称为卢伽雷氏症,神经退行性疾病损害大脑和脊髓的细胞运动的必要条件。

现在,一组研究人员从哈佛大学约翰·a·保尔森工程和应用科学学院(海洋)和马萨诸塞州总医院(MGH)开发了一种柔和的可穿戴机器人能够极大地帮助上臂在ALS患者和肩部运动。

“这项研究给我们希望软机器人可穿戴技术可以帮助我们开发新设备能够恢复肢体功能能力抢在ALS患者和其他疾病患者的流动性,”康纳·沃尔什说,资深作者科学转化医学纸报道团队的工作。沃尔什是Paul a . maed海洋工程和应用科学教授,他领导的哈佛大学生物设计实验室。

辅助原型是柔软的、基于结构和驱动的无绳的电池。

”这种技术本质很简单,“托马索·蓝光说,论文的第一作者、前沃尔什的实验室做博士后研究可穿戴设计和建造的地方。“它基本上是一个衬衫充气,球状致动器在腋窝下。加压气球帮助佩戴者对抗重力移动他们的上手臂和肩膀。”

协助ALS患者,研究小组开发了一种传感器系统,检测剩余的手臂和校准的适当加压气球驱动器移动人的手臂流畅自然。研究人员招募了10 ALS患者评估的设备可能扩展或恢复他们的运动的生活质量。

研究小组发现,柔软的机器人wearable-after 30秒的校准过程检测每个佩戴者的独特的流动性和强度提高研究对象的活动范围,减少肌肉疲劳和提高性能的任务就像持有或追求对象。参与者花了不到15分钟的时间来学习如何使用该设备。

“这些系统也非常安全,本质上,因为他们做的面料和充气气球,“蓝光说。“与传统刚性机器人,当软机器人失败意味着气球不膨胀了。但是佩戴者在没有受伤的风险从机器人。”

沃尔什说,软可穿戴的身体,感觉就像服装穿戴者。“我们的愿景是,这些机器人功能服装和应该舒适的穿很长一段时间,”他说。

他的团队合作与神经学家大卫·林主任MGH神经恢复诊所,对中风病人康复的应用。团队还将广泛应用的技术包括那些脊髓受伤或肌肉萎缩症。

“当我们努力开发新的疾病修饰治疗将会延长预期寿命,还必须开发工具,可以改善患者的独立日常活动塞布丽娜Paganoni说:“这篇论文的合著者之一,是谁在MGH医生的希利& AMG ALS和波尔丁康复医院的副教授中心/哈佛医学院。

当前功能的原型为肌萎缩性侧索硬化症仅仅是能力开发研究参与者在他们的肩膀地区仍有一些剩余的动作。肌萎缩性侧索硬化症,然而,通常在两到五年发展迅速,使病人无法最终无法说话或吞咽不可耻。与MGH神经学家雷合作,主要研究者的“大脑之门”神经接口系统,辅助衣物的团队正在探索潜在的版本可以控制动作的信号在大脑中。他们希望,这种装置可以帮助运动的病人不再有任何剩余的肌肉活动。

肌萎缩性侧索硬化症研究参与者的反馈是鼓舞人心的,移动,和激励,蓝光是说。

“看着人的眼睛,因为他们执行的任务和有经验的运动使用可穿戴,听到他们的反馈,他们喜出望外突然移动手臂的方式他们没有能力,这是一个苦乐参半的感觉。”

团队渴望这种技术开始改善人民的生活,但他们警告说,他们仍在研究阶段,几年远离引入一个商业产品。

“软机器人衣物是一项重要的发展道路上真正ALS患者恢复功能。我们感谢所有参与本研究的ALS患者:只有通过他们的慷慨的努力,我们可以取得进步和发展新技术,”Paganoni说。

哈佛大学的办公室技术开发的保护知识产权因本研究并探索商业化的机会。

额外的作者包括Ciaran O ' neill,卢卡斯Gerez Tazzy科尔,莎拉Mendelowitz,克里斯汀Nuckols,卡梅隆Hohimer。