HOWARD机器人为卒中患者提供“上帝之手”
“大部分患者功能康复发生在卒中发作后的前三个月内,之后这种改善进入一个平台期,机器人辅助治疗能帮助恢复大脑的工作能力并使得患肢长时间运动更好。”来自加州大学的Steven C . Cramer教授报告了其团队取得的最新研究进展。
长期康复治疗需要高强度、重复的运动练习。Cramer认为“机器人可持续并精确地实施同样的任务而不会疲倦,记录并根据病人的反应进行校正,建立反馈和现实的游戏从而使病人持续保持兴趣。”以前机器装置只能够改善卒中后损伤的肩腿功能,Cramer的此项研究是有针对性地帮助恢复手功能的初次尝试。
研究者们研发了一种手-腕辅助机器人装置(Hand-Wrist Assisting Robotic Device HOWARD),能监测并帮助患者抓放普通物品。平均年龄63岁的7例女性和6例男性患者参与了HOWARD的应用研究。这些患者在卒中发作3个月后,尽管患侧手没有完全瘫痪或者感觉缺失,但至少均存在不同程度的无力和功能受损。
每位患者都接受了15个持续2小时的治疗,共持续3周,以改善他们抓放物体的能力。Cramer教授指出:“这种疗法不是被动的,大脑必须启动程序并发出运动指令,但是如果手的力量不足,只能移动1/10英寸的距离,机器会帮助完成整个任务使大脑明白整个运动的目的。”
到第三周末,所有病人抓放物体的能力都得到了改善。他们运动研究肢体测试的平均分从33.5升至37.3。本研究有效结局采用包括57道题的评分系统,用于测量实际生活中的操作能力,比如抓住物体、夹起小石块、把手放在头上等。此外患者的Box-and-Blocks测试(反映一分钟内一个人将块状物从一个盒子的一侧移至另一侧的灵活程度)的平均分也升高了4.2分(从19.7达到23.9)。患者手部和腕部的运动幅度也得到了明显改善,采用评价标准作业治疗疗效的Fugl-Meyer量表工具,患者改善分值平均为7.6分。
若将全程和半程接受机器辅助治疗的患者进行分层比较发现,前者在功能恢复方面普遍取得了更加令人兴奋的疗效:运动研究肢体测试、Box-and-Blocks测试、Fugl-Meyer评分改善分值比较分别为5.3比2.8 、5.3比3.0、9.1比5.8。。
这个团队正在利用他们从受试者身上得到的信息研发“第二代HOWARD”,期待能改善手和机器之间的联系,研制出更丰富、更有针对性的个体化软件以适应不同患者的需求。“从前我们没有意识到我们有更大的能力去修复我们的大脑。科学家们研究脑功能重塑时总是习惯一次仅评价一项干预措施。但实际上,最终临床应用时我们总是将多种干预手段联合应用。”Cramer教授说,“我能想象,如果采用机器人辅助康复装置,辅以恢复性药物或生长因子,定能使无力的肢体运动得更好。”, http://www.100md.com
长期康复治疗需要高强度、重复的运动练习。Cramer认为“机器人可持续并精确地实施同样的任务而不会疲倦,记录并根据病人的反应进行校正,建立反馈和现实的游戏从而使病人持续保持兴趣。”以前机器装置只能够改善卒中后损伤的肩腿功能,Cramer的此项研究是有针对性地帮助恢复手功能的初次尝试。
研究者们研发了一种手-腕辅助机器人装置(Hand-Wrist Assisting Robotic Device HOWARD),能监测并帮助患者抓放普通物品。平均年龄63岁的7例女性和6例男性患者参与了HOWARD的应用研究。这些患者在卒中发作3个月后,尽管患侧手没有完全瘫痪或者感觉缺失,但至少均存在不同程度的无力和功能受损。
每位患者都接受了15个持续2小时的治疗,共持续3周,以改善他们抓放物体的能力。Cramer教授指出:“这种疗法不是被动的,大脑必须启动程序并发出运动指令,但是如果手的力量不足,只能移动1/10英寸的距离,机器会帮助完成整个任务使大脑明白整个运动的目的。”
到第三周末,所有病人抓放物体的能力都得到了改善。他们运动研究肢体测试的平均分从33.5升至37.3。本研究有效结局采用包括57道题的评分系统,用于测量实际生活中的操作能力,比如抓住物体、夹起小石块、把手放在头上等。此外患者的Box-and-Blocks测试(反映一分钟内一个人将块状物从一个盒子的一侧移至另一侧的灵活程度)的平均分也升高了4.2分(从19.7达到23.9)。患者手部和腕部的运动幅度也得到了明显改善,采用评价标准作业治疗疗效的Fugl-Meyer量表工具,患者改善分值平均为7.6分。
若将全程和半程接受机器辅助治疗的患者进行分层比较发现,前者在功能恢复方面普遍取得了更加令人兴奋的疗效:运动研究肢体测试、Box-and-Blocks测试、Fugl-Meyer评分改善分值比较分别为5.3比2.8 、5.3比3.0、9.1比5.8。。
这个团队正在利用他们从受试者身上得到的信息研发“第二代HOWARD”,期待能改善手和机器之间的联系,研制出更丰富、更有针对性的个体化软件以适应不同患者的需求。“从前我们没有意识到我们有更大的能力去修复我们的大脑。科学家们研究脑功能重塑时总是习惯一次仅评价一项干预措施。但实际上,最终临床应用时我们总是将多种干预手段联合应用。”Cramer教授说,“我能想象,如果采用机器人辅助康复装置,辅以恢复性药物或生长因子,定能使无力的肢体运动得更好。”, http://www.100md.com