Usability and Safety of Hands-free Robot-Assisted Gait Training in People with Multiple Sclerosis: A Single-Group Pilot Study
这项单组试点研究表明,对于中重度多发性硬化症患者而言,使用 Atalante 外骨骼进行免手持机器人辅助步态训练是可行、受认可且安全的,尽管在为期四周的干预期间,该研究并未在功能性移动能力或患者报告结局方面取得显著改善。
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行走是人类基本的一种律动,是大多数人习以为常的一系列步伐。对于多发性硬化症患者而言——这是一种免疫系统错误攻击神经纤维保护层的疾病——这种律动往往会变得紊乱。该疾病会干扰大脑与腿部之间的信号传递,导致力量减弱、平衡问题以及深刻的独立性丧失。随着病情的进展,许多人发现自己不得不依赖助行器或轮椅,而仅仅是从一个房间移动到另一个房间,都可能成为一项艰巨的挑战。康复训练是管理这种疾病的基石,旨在保护行动能力和生活质量。然而,传统的物理治疗存在其局限性;由于患者已经感到疲惫或存在显著的身体残疾,很难提供肌肉和神经重新学习运动所需的极高容量的重复行走练习。这正是机器人辅助理念介入的地方,它提供了一种支持身体并引导双腿完成可能 otherwise 无法实现的行走动作的方法。
最近在西班牙进行的一项试点研究探索了一种特定类型的机器人帮助:一种免手持的外骨骼,旨在让多发性硬化症患者能够靠自己的双脚行走,而不需要抓握扶手或使用手臂支撑。研究人员将重点放在了十四名具有中度至重度行走困难的成年人身上,这一阶段的疾病已显著影响了他们的移动能力。这些参与者穿着一种被称为 Atalante 的复杂机器,这种设备看起来像是穿在下半身和背部的刚性盔甲。它在髋部、膝盖和踝部都配备了电机,可以带动穿着者的腿部运动。这款设备的独特之处在于其自平衡能力。与那些需要人抓握支撑架的旧系统不同,这台机器利用传感器来检测穿着者的身体动作。当人向前倾斜时,机器会感知到这种重心偏移并启动一步,从而允许用户在无需抓握把手或依赖上肢力量的情况下自然行走。
这项研究持续了四周,期间参与者每周参加三次训练课程。每次课程持续约一小时,尽管实际步行时间略短,平均每次访问时的直立时间约为三十一分钟。训练过程经过精心管理,以确保安全并应对疲劳。课程以机器被动带动腿部的热身开始,随后进入参与者在机器帮助下尝试行走的阶段。随着参与者变得更加熟练,机器人提供的辅助水平会逐渐降低,从而鼓励他们承担更多的自主工作。研究人员还加入了侧重于平衡的练习,要求参与者在机器内进行重心转移和半蹲动作。在整个过程中,团队监测了参与者的感受,追踪了他们的体力消耗、动力程度以及任何疼痛或不适感。
这项研究的主要目标并非证明该机器可以治愈这种疾病或显著提高步行速度,而是观察它对于这类特定人群是否可用且安全。结果表明,这种方法确实具有可行性且广受好评。当被问及体验时,参与者对设备的舒适度和学习如何使用它的能力给出了高度评价。他们表示训练很有动力,并且在使用机器时感到安全。最重要的是,研究发现没有严重的安全性问题。穿着设备时没有发生跌倒、没有皮肤溃疡,也没有严重的受伤。最常见的投诉是轻微的肌肉酸痛或疼痛,这在进行任何形式的新型体育锻炼时都是预料之中的。这些轻微的不适感出现在大约一半的参与者身上,但通常是短暂的,且不需要医疗干预。
虽然参与者对这次经历感觉积极,但研究并未发现他们在十二次课程后在身体能力或生活质量评分方面有显著变化。衡量步行速度、平衡感和移动能力的指标从程序开始到结束基本保持不变。这种缺乏戏剧性身体改善的情况并不意味着干预失败;相反,它表明短期的试点计划不足以产生重大的功能性收益。研究人员指出,尽管有些个体在平衡感或疲劳水平方面表现出微小的改善,但这些变化在整个群体中并不一致。研究还强调,参与者发现训练在身体上具有参与感,但在精神上并不令人疲惫,这对于经常挣扎于认知疲劳的多发性硬化症患者来说是一个重要的发现。
作者得出结论,使用免手持、自平衡机器人来帮助多发性硬化症患者行走是一种安全且可接受的选择。该机器易于使用,且参与者愿意投入使用这项技术。然而,研究也明确指出,这仅仅是一个开始。参与者人数较少且训练时间较短,这意味着结果是初步的。研究人员建议,需要更大规模、更受控的研究,以确定使用此类机器人进行更长或更强度的训练是否能带来真实、持久的步行或日常生活能力的改善。目前,这项工作证实了该技术已准备好进行进一步测试,为未来能够让人在无需抓握支撑的情况下自由行走的康复工作提供了一条充满希望的路径。
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