MIT-Manus机器人有助于中风患者的物理治疗

时间:2019-03-04 16:28:37 阅读:22次
麻省理工学院的机器人继续在中风患者的物理治疗中证明其价值。在5月23日的“神经病学”杂志上,研究人员报告了第二次临床试验的结果,其中机器人显着改善了患者手臂运动的恢复。
该试验涉及56名患者,“证实了我们早期工作的结果。这证明这不仅仅是一次意外,”Neville Hogan教授说,他在麻省理工学院机械工程系和脑与认知科学系任职。 。
每年约有70万美国公民患中风。其中,大约500,000人需要治疗语言,记忆或运动方面的问题。麻省理工学院的机器人专注于最后一个。目前它正在对手臂进行治疗,但研究人员正在创造额外的机器人来治疗腿部和手腕/手部。他们还在进行另外两项临床试验,并希望在今年晚些时候开始第三次试验。
被称为麻省理工学院 - 曼努斯的一般治疗重点和麻省理工学院的座右铭“男士和手工”(思想和手)之间的联系,机器人已经开发了大约11年(参见麻省理工学院技术讲座,1994年3月16日; 5月20日,1998;和1999年11月24日)。然而,霍根教授强调,“我们不想取代人类治疗师,我认为我们无法做到。相反,我们希望提供一种工具来提高他们的生产力。”
事实上,根据负责两项临床试验的麻省理工学院机械工程研究科学家Hermano Igo Krebs博士的说法,使用该装置的患者“在机器人治疗过程中感到舒适,喜欢它并希望继续使用”,但在调查问卷中询问时为了选择他们是专门与机器人还是人类合作,他们总是选择人类。“
“我认为它必须改善其床边方式,”一名患者对克雷布斯博士说。
当前神经病学论文的作者是伯克医学研究所和康奈尔大学医学院的Bruce Volpe博士;博士。克雷布斯和霍根;伯克康复医院的Lisa Edelstein和Christa Diels以及退伍军人管理局的Mindy L. Aisen博士(SB 1976)。
在机器人辅助治疗中,坐在桌子旁的人将下臂和手腕放入连接到机器人手臂的支架上。视频屏幕提示该人进行手臂锻炼,例如连接点。如果没有发生移动,MIT-Manus会移动该人的手臂。如果该人开始自己移动,则该机器人提供可调节水平的引导和辅助以促进该人的手臂运动。
神经病学报告的临床试验持续了近三年。其中两组中风患者接受标准治疗。实验组的30人每天额外接受机器人辅助治疗。其他人每周接受“假”机器人治疗一小时;他们暴露在机器人中,但没有引导他们完成练习。 (他们手动移动机器人,用他们良好的手臂引导残疾人的手臂进行锻炼。)
测试增加运动的测试分数是实验组患者和接受“假”治疗的患者的两倍。此外,这次研究人员还展示了机器人对患者整体功能的一个小但统计上显着的好处。功能的定义是诸如患者可以自我修饰的程度,以及患者是否感到抑郁等更多情感因素。
工作继续
研究人员继续研究MIT-Manus及其在中风治疗中的应用。 2000年1月,他们在波士顿的Spaulding康复医院开展了第三次临床试验。克雷布斯博士说,该试验的目的是“看中风恢复是否局限于中枢神经系统重组,是否可以受到更多外周系统的影响。例如,加强肌肉有助于恢复吗?”
在伯克正在进行的另一项试验中,研究人员正试图确定恢复过程中发生的情况。 “我们认为大脑正在重新学习如何协调运动,”霍根教授说。 “这种学习有一些特征;在伯克试验中,我们试图看看这些签名是否存在于机器人训练的患者身上。”
该机器人还被用于探索安非他明对中风患者康复的影响的实验。 “其他地方的工作表明,与单独使用任何一种疗法相比,运动与安非他明相结合可使动物中风变得更好,”他说。
MIT-Manus不仅用于口服给药后一小时进行日常治疗,还用作测量工具。机器人可以量化力量和运动,直到现在通过“触摸和感觉”判断。 Hogan教授说,到目前为止的结果表明,小剂量的安非他明与运动相结合确实可以提高康复率。
许多应用程序
研究人员设想了机器人的几个额外应用,其中许多应用“有望影响医疗保健成本,”他说。
例如,该设备可以帮助医生为新患者开出最佳治疗方案。通过比较新患者的数据和之前患者的记录,“他们可以更好地了解新患者的位置,”Hogan教授说。
MIT-Manus也可以成为一种重要的教学工具。 “你可以记录熟练的神经科医生如何在人体模型上执行给定的程序,然后为受训者重播,”他说。例如,当受训者用手在人体模型的手腕和手上移动时,机器可以重复锻炼。
如果两台机器相连,那么专家可以将一只手臂放在一起,而另一方则是受训人员在模特身上工作。 Hogan教授说,学生机器记录的数据将传达给专家的手,因此专家可以“感受并观察受训者的行为”。
机器人记录的数据也可以通过互联网发送,例如,将小城镇的治疗师与波士顿的专家联系起来。通过两个办公室中的机器人,两个人可以一起工作,通过传输患者的实际“触摸和感觉”来解决特别令人困惑的问题。此外,研究人员正在研究由临床医生通过互联网监督的家庭机器人治疗。
进入诊所
MIT-Manus在麻省理工学院校园里找不到。霍根教授说:“你希望我的实验室里有一个大厅。” “但我们的想法是将其纳入诊所。您获得的临床经验越多,您越早发现哪些有效,哪些无效。”为此,“我们一直在寻找其他合作者,”他说。
神经病学研究由伯克医学研究所,国家帕金森病基金会,国家科学基金会和国立卫生研究院赞助。博士。 Hogan和Krebs拥有该机器人的专利。
本文的一个版本于2000年6月7日出现在麻省理工学院技术讲座中。
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