机器人后备箱支撑为脊髓损伤患者提供帮助

脊髓损伤(SCI)可能造成毁灭性损害，包括丧失活动能力和感觉。每年，仅在美国，估计就有17,000个新的SCI，这一比率高于世界上大多数地区。此外，美国65岁以上人群的SCI比例预计将从2010年的13.0%上升到2020年的16.1%。数据还显示，这些患者的日常生存能力很高生活，但发现坐着是一个重大挑战。

哥伦比亚工程团队发明了一种机器人设备-躯干支持训练器(TruST)-可用于改善SCI的人的躯干控制，从而帮助他们进行训练并使其稳定坐姿，从而获得更大的活动坐姿不会跌倒或用手平衡。这项研究今天发表在《脊髓系列与病例》上，这是第一个基于主动躯干控制来测量和定义SCI患者坐姿的研究。

“我们为典型的SCI患者(轮椅使用者)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，而且还可以使躯干运动最大化，超出患者的姿势控制或平衡极限。”

TruST是一种放置在使用者躯干上的电动电缆从动皮带，用于确定SCI患者的姿势控制极限和坐姿。当使用者坐着时进行的上身运动超出姿势稳定性极限时，它会在躯干上施加力。

参加了这项试验性研究的五名SCI受试者接受了姿势星形测试，这是一项定制的姿势测试，要求他们用头跟随球并尽可能地移动躯干，而无需用手。测试在八个方向上重复进行，研究人员使用结果计算每个人的坐姿。

然后，团队为每个受试者量身定制TruST，以将个性化的辅助力场施加到躯干上，同时受试者再次执行相同的动作。借助TruST，受试者可以在整个八个方向的躯干短途旅行中走得更远，并大大扩展了他们身体周围的坐姿工作区，平均增加了约25%。

Agrawal机器人技术的物理治疗师，博士后研究员Victor Santamaria说：“ TruST能够根据用户的姿势极限提供个性化的连续力反馈，这为实现以运动学习为基础的范例来重新训练SCI患者的功能性学习开辟了新领域。”和康复实验室，该论文的第一作者。“我们认为TruST是非常有前途的SCI修复工具。”

Agrawal的团队现在正在探索在训练范例中使用TruST的方法，以改善患有脊髓损伤的成人和儿童的躯干控制。Agrawal说：“该机器人平台将用于挑战SCI的参与者的训练，方法是挑战他们的躯干在更大的工作空间上移动，而TruST可提供所需的辅助力场，以安全地使受试者恢复到中立的坐姿。”随着参与者改善工作空间和姿势控制，随着时间的推移，将根据参与者的需求调整该力场。”