步态康复设备在中枢神经系统疾病:审查

文摘

中枢神经系统疾病引起步态障碍。早期康复治疗中枢神经系统疾病患者的利益。但是,早期的步态训练是困难的,因为肌肉无力和那些失去的老年病人腿部肌肉力量。在病人的行走训练,治疗师帮助病人下肢的运动和控制患者的下肢的运动。然而,帮助下肢的运动是一个严重的劳改治疗师。因此,研究和开发各种步态康复设备目前正在识别方法来减轻物理治疗师的负担。在本文中,我们介绍了关于步态康复设备在中枢神经系统疾病。

1。介绍

步行是最基本的运动形式之一。因素妨碍行走能力包括老化、骨科疾病(如骨折),中枢神经系统(CNS)疾病(例如,脑血管病(CVD)和脊髓损伤(SCI))。减少下肢肌肉的力量,减少运动,和痛苦都可以导致步态障碍由于老化和骨科疾病。步态障碍与中枢神经系统疾病的原因同样包括减少下肢肌肉的力量和运动范围减少,以及对运动中心的影响。康复达到如图1。学习涉及到被动步态运动的方法由两个治疗师。教病人如何行走,治疗师必须指导患者的腿部运动,和这个任务通常需要一个治疗师对每条腿1- - - - - -4]。医院康复通常每周进行4 - 5次每会话和10 - 20分钟很身体上征税,所以长时间的会议经常被证明是困难的。研究和开发各种步态康复矫形器目前正在确定方法来减轻物理治疗师的负担。本文概述了SCI和心血管疾病的两个步态障碍的主要原因,介绍了步态康复对中枢神经系统疾病以及步态康复矫形器目前正在研究。肌肉加强在这项研究中,解决问题包括中枢神经系统疾病以外的地区。此外,功能性电刺激(FES)可以作为一个方法的学习步伐。然而,菲斯的目的是实现运动援助和促进学习的步伐。区分这两个函数是困难的,这种方法被排除在本文。

2。脊髓损伤

脊髓损伤(者)发生在脊髓脊柱受到创伤。类似的障碍也会发生由于内部因素如脊髓肿瘤、椎间盘突出。与周围神经中枢神经系统,包括脊髓受伤后在很大程度上是无法修复或再生。中枢神经系统损伤的主要原因包括机动车和体育事故。者被归类为“完整”和“不完整”,前者指横断脊髓总中断导致的神经传递函数,而后者暗示部分脊髓的损伤或压缩只有部分损失的功能。完整的科学,控制下面的面积上中枢神经系统损伤的失去了与运动机能信号从大脑无法达成受伤的地区。感官知觉也失去了由于中断感觉通路携带信息回到上面的中枢神经系统。人类脊柱整除的颈椎(C1-7)胸椎(Th1-12)、腰椎(L1-5)骶椎骨(S1-5)和尾椎骨(尾骨)。更高的一个位于脊柱损伤,麻痹的大相关的地区。完成降低胸脊髓损伤造成截瘫,而完整的上胸脊髓损伤导致四肢瘫痪和呼吸麻痹。 A damaged spinal cord does not recover, so the paralyzed area does not change over time. Rehabilitation therefore targets the area above the injury instead of the paralyzed area below. However, prolonged recumbency causes muscle weakness, so it is preferable to commence the rehabilitation program as soon as possible after sustaining the injury. Although lower thoracic spinal injuries cause paraplegia, central pattern generators (CPGs) present in the spinal cord below the injured area are capable of moving the legs even when motor outputs from the brain do not reach the legs. Accordingly, some gait rehabilitation programs seek to reteach motor activities to CPGs in conjunction with trunk- and arm-muscle strengthening and wheelchair training. Patients with upper thoracic spinal injuries involving paralysis of the legs and trunk, but not affecting movement of the arms, often undergo rehabilitation focusing on arm-muscle strengthening and wheelchair training. Gait rehabilitation is performed to prevent orthostatic hypotension and increase physical strength. Some movements of vertebrate animals are thought to be controlled by the neural networks in the spine known as CPGs. These include periodic motions such as walking or swimming. Graham Brown [5)进行的研究论文认定展现切除猫自然步态时放置在一个利用悬浮在一个移动的跑步机,甚至走动时电刺激作用于大脑的区域称为中脑的运动区域(高),导致论文认定存在的假设步态模式构成地区行走的脊椎和之间的相互作用的结果中脑和脊髓。研究验证论文认定的存在进行游泳七鳃鳗鳗鱼原始脊椎动物(6,7),紧随其后的是一个实验诱发跑步机运动在猴子8]。研究论文认定人类[9- - - - - -12)也正在进行,试图实现移动患者上损伤者。引出动态模式已被确认为可能发生与步态速度慢和小负荷或正常步态速度和大负荷(13,14]。传入等本体感觉器官的刺激肌肉和neurotendinous纺锤波的腿肌肉群通过论文认定诱导动态模式。增强了电气输出论文认定重复步态康复和减少此类培训的缺乏15,16]。

3所示。脑血管疾病

心血管疾病发生在颅内血管的异常滋养大脑触发一个出血,最终损害脑组织由于炎症/位移或缺血。心血管疾病通常分为脑梗死、脑出血、蛛网膜下腔出血根据形式的损伤。脑梗死发生在大脑血液供应中断由于脑动脉狭窄或闭塞的血栓形成等事件。脑出血是指质量称为颅内血肿的形成引起的脑部毛细血管的破裂和随后的大出血。蛛网膜下腔出血是一种条件,动脉瘤蛛网膜下腔中形成破裂出血和随后的地方压力对大脑。症状根据不同的损伤,通常与损伤大脑的左半球与语言障碍和右半球损伤导致单侧空间忽略(USN)。然而,一个常见的症状是运动/感觉瘫痪侧的伤害。像SCI、功能受损的地区心血管疾病不恢复,而是被外围和身体的其他部位,恢复重构的神经网络(17- - - - - -19]。开始维持受伤后尽快康复,建议防止废弃综合症的发病。心血管疾病康复重点加强肌肉的影响以及执行重复性运动训练瘫痪一侧reteach运动到大脑的活动。康复程序设计是根据病人的症状,如更高的脑功能障碍。心血管疾病患者USN,例如,可能会接受使用镜像对称的步态康复。

4所示。步态康复在中枢神经系统疾病

步态康复以多种方式实现,根据病人的病情。一些例子包括使用手杖,下肢矫形器,双杠、行走架,跑步机。康复计划包括教学步态行动,加强肌肉和耐力。当教学步态行动,治疗师通常抓住病人的腿和腰,并提供指导。这种方法可能涉及使用跑步机和悬挂装置称为体重支持(受虐妇女综合症)系统,以防止病人下降并使治疗师病人更容易。受虐妇女综合症系统可能采用弹簧、重量或绞盘,可以用来排除的废弃综合症通过使步态康复的患者不能假定一个站立的姿势而阻止他们下降(20.- - - - - -24]。步态reticulospinal束论文认定目标(25在SCI患者和健康的心血管疾病患者的大脑区域。输入刺激为目的的培训包括肌肉长度变化检测到肌肉纺锤波和肌肉力量被neurotendinous轴的变化。把腿步态康复期间,应用负载被认为产生中枢神经系统对肌肉长度变化的输入和肌肉力量,而移动的腿没有应用负载只生成肌肉长度变化的输入。研究因此进行自动控制的方式加载和腿关节运动为了发送刺激中枢神经系统在步态康复在一个安全的和合适的方式。受伤后立即步态康复治疗师带来相当大的负担,使延长会话困难。此外,治疗师指导缺乏的再现性,因此被认为是不适合某些步态模式。因此,下面的步态康复设备研发减轻物理治疗师的负担,使延长康复会议,并提供适当的刺激中枢神经系统。这些设备可以大致分为四种类型:那些功能,支持身体和引导腿(起重设备与下肢矫正法);那些只支持身体的函数(起重装置);那些指导的函数只腿(下肢矫正法); those resembling wheeled walkers or rollators (Walker) as shown in Tables1和2和图2。本文讨论的康复矫形器是根据目标用户列表,进行实验的描述和系统配置。Rollator-style设备(26- - - - - -29日)是由个人使用肌肉无力以及中枢神经系统疾病患者和利用在日常生活以及康复。这种广泛的用户和应用程序使得比较困难,所以这些设备被排除在了本文的范围。和菲斯(功能性电刺激)作为步态研究能力收购方法(30.- - - - - -33]。在菲斯,有两个目的的援助和步态康复。因为这些区别是困难的,我们排除它。

5。步态康复设备

在黑森州的研究等。34]恢复步态的可行性在中枢神经系统功能障碍患者通过重复训练,比较步行周期和肌(EMG)信号hemiparetic使用受虐妇女综合症病人步态康复系统和跑步机或bed-based步态康复显示周期性行走模式诱导患者使用受虐妇女综合症系统和跑步机康复。海塞等人也发起了一项研究,脑瘫患者接受常规门诊康复使用受虐妇女综合症系统和跑步机3个月,显示粗大运动功能测量(GMFM)和功能动态类别分数(FAC)改善和康复,该方法是有效的培训模式走到中枢神经系统(35]。与Uhlenbrock合作,海塞了步态训练(图3)和一个额外的机制来控制腿的位置,从而减少所需的物理工作指导的双腿并确保再现性康复期间的指令。这台机器,病人的脚固定在踏板上,其中一个是固定的中心上的行星齿轮行星齿轮系统允许踏板移动来回。立场阶段摆动阶段的比例是设定在6:4 (36]。为了验证这是否步态训练使流动的康复与传统方法类似,海塞等人相比EMG信号从健康主题和主题的腿CVD-induced轻偏瘫走路时和行走时的步态训练师和治疗师帮助,但没有任何显著差异,观察组(37]。在沃纳的研究等。38]比较行走步态训练的效果和步行超过6周的康复治疗师援助在心血管疾病患者,观察无显著差异之间的两种方法是基于各自的FAC评分。

科伦坡et al。39)开发了一个“驱动步态矫正法”(DGO)指导髋关节和膝关节关节使用双连杆机械臂实现正常步态康复期间这些关节的运动。DGO由受虐妇女综合症系统连接到一个跑步机,和机动设备连接从臀部到脚。病人停职的跑步机利用附着在受虐妇女综合症系统和辅助在扩展和收缩膝/髋关节连接马达。每个关节的角度衡量联合电位器。上部和下部腿的长度段的矫正法的长度可以调整,以适应病人的大腿和小腿。DGO的关节角位置和速度的跑步机可以控制按照步态模式目标指定的治疗师。Jezernik et al。40随后开发Lokomat(图4)的继任者DGO和创建了一个自适应控制算法使用一个阻抗控制器,采用健康受试者的臀部和关节角作为默认的参考价值的汽车控制站。然而,腿关节角为每个单独的不同,所以使用髋关节和膝关节关节角的另一个人作为参照值迫使人类用户与用户的机器和抑制自发的运动。Lokomat提供的参考价值因此可以调整,以减少机械手臂的交互式转矩估计和病人的腿。使用健康受试者运动实验,用引用值与实际测量值相比,确定了位置控制精度,并取得了较好的效果(41]。交互式扭矩使用Lokomat走路时估计基于电动机产生的转矩自动运动在每个关节使用Lokomat和扭矩在每个关节产生不使用矫正法。因此,互动增加转矩估计在摆动阶段(42]。基于视觉反馈控制与阻抗控制表明后一种方法更有效。一个力传感器连接到Lokomat和腿最大肌肉力量和腿部痉挛状态评价系统被提出和评估患者的神经系统疾病,因此发现是有效的。四种训练模式然后结合生物反馈和评价系统(43]。Ichinose et al。44)指出,Lokomat和步态训练有能力指导腿没有限制,但抑制重要的步态运动的旋转,倾斜和水平移动骨盆和发达骨盆协助操纵者(PAM)(图5)来解决这些缺点。PAM包括受虐妇女综合症系统,一个跑步机,六个气缸固定支持列定位后患者的骨盆。力传感器连接两端的气动缸,而左派和右派的两端气缸连接到左右患者的骨盆。气动缸是用来开动骨盆,提供更多的自由度(自由度)的骨盆运动和相对便宜的比其他驱动器每景深。这个系统可以控制五个自由度,由骨盆旋转和倾斜以及上下forward-back和左右运动。PAM控制病人步态通过记录期间健康主题的骨盆轨迹行走基于左和右缸的长度,然后繁殖轨迹序列对病人。基于在健康受试者中进行的实验都使用和不使用PAM,骨盆位置控制的精度与PAM被发现是好的。然而,PAM无法指导患者骨盆运动,所以Ichinose等人开发了一种新的步态训练机器人称为Ambulation-assisting人类康复机器人工具(ARTHuR) [45),能够指导骨盆和腿的动作。该小组还气缸进行建模和构建一个系统,监控力产生的气动缸位置控制中实时防止过度使用武力被应用到病人的身体(46]。然而,前馈控制系统,措施和适用的骨盆位置对病人健康的个体作为参照值有时会导致相当大的力量被应用到病人的身体,由于个体的差异,步态模式。这种力量会导致骨盆运动的抑制。研究人员因此想出了一个位置控制方法使用阻抗控制来解决需要实时监控输入病人的变化(47]。比较使用和停用的阻抗控制在SCI患者显示阻抗控制没有产量相当大范围的骨盆运动。团队也开发了气动步态矫正法(POGO),该指南每条腿腿动作使用两个气缸,并建立一个系统集成与PAM这个设备。第一POGO的气动缸定位之间的骨盆和脚踝关节,和第二之间设置第一缸和膝关节48]。

Ekkelenkamp et al。49)开发的外骨骼动力下肢辅助机(洛佩斯(图)6),以满足在各种环境中需要动态康复,以获得实际的步态模式,而不是只在特定的外部环境,比如在跑步机上跑步。洛佩斯是双连杆机械臂的步态康复矫正法应用于髋关节和膝关节关节,与机械臂连接到一个跑步机。在跑步机上建立了一个虚拟的外部环境和反应力应用于测量腿腿关节角的基础上,获得的数据被用来控制机器人手臂扭矩。LOPES研究团队转矩控制的响应性进行验证和确认,反应力可以沟通的话题。有一个相当大的力量被应用到病人的风险简单的位置控制模式,所以团队开发了一个阻抗控制器使用一个健康主题的腿关节角在步态作为参照值。然而,比较健康主题的步态模式的腿EMG信号和腿关节角使用和不使用LOPES没有透露任何显著差异(50]。腿关节角的比较在多个虚拟外部环境健康受试者显示角度根据环境变化(51]。步态模式的健康受试者相比而言,腿肌电图信号和关节角使用跑步机和洛佩斯设备,目的是减少阻抗参数和确认设备的影响。结果,使用洛佩斯的设备被发现增加骨盆倾斜和改变腿部肌肉活动,这些结果是由设备本身的惯性(52]。GNU教练(图7受虐妇女综合症系统)是一个步态康复矫正法利用没有跑步机(53,54]。步态康复可以有效的在各种环境中进行时,我们已经开发出一种步态康复系统用于虚拟外部环境。受虐妇女综合症的机制包括电线连着肩膀和被绞车通过弹簧。电动单轴摆式是安装在病人的肩膀协助摆动手臂的动作。脚踏板控制角度和位置,而双边基础部分是倒退和转发由一个电机通过皮带。踏板连接到基地是由两个气缸和一个线性滑块控制,与气缸安装在控制脚跟和脚趾脚跟和脚趾部分高度,和线性滑块连接到足底部分控制踏板的向前和向后运动。设备修复骨盆位置受虐妇女综合症病人安全的单位和步态康复期间禁止骨盆运动。

建立了一个液晶显示器(LCD)的病人的视线并显示图像的虚拟康复期间的外部环境。指定一个基本步态模式是基于步态数据的健康主题和步行速度;步长和最大跖角设置而手臂链接周期;基本周期和汽缸轨道确定之前开始康复。然后指定一个目标值为虚拟外部环境和病人诱导行走。对健康受试者确认后测试的设定精度行走路线根据虚拟外部环境的能力矫正法诱导走了。我们提出了一个踏板机制有四个自由度基于这样一种观念,一个更现实的反馈系统可以由控制不仅踝关节角度和脚的位置,而且出入口踝关节转动和跖趾关节(MTP)55]。传统方法控制基本对称部分使用一个电机,但心血管疾病患者的步态是不对称的,所以我们提出一种机制与独立的左派和右派基地和开展了一项运动实验来验证这个方法(56]。Pietrusinski et al。57]开发了机器人步态康复(RGR)教练(图8)指导心血管疾病患者的骨盆运动步态康复。虽然心血管疾病患者的骨盆运动已经限制在行走,在Lokomat矫正法进一步限制了骨盆的运动。PAM使骨盆的被动的机械运动,但自发的骨盆运动的病人已被证明是困难的。RGR教练因此发达为病人提供援助没有抑制自发骨盆运动。系统由左派和右派支持部分附加到一个跑步机。支持部分组成一个负载细胞,编码器和气缸。健康主题在一个步态周期的骨盆位置作为参考价值和力量控制相对于垂直方向的位置误差测压元件值的反馈。Maciej等人证实了该系统的频率响应和RGR教练不抑制骨盆运动。测量一个健康主题的步态模式后,没有使用RGR教练,不存在显著差异的发明家还建立了各自的骨盆位置数据。

施密特et al。58,59发达HapticWalker(图)9),目的是提供触觉反馈在步态康复的病人。提供反馈在脚上的力是心血管疾病患者的步态康复的关键。在各种环境中进行康复获得实用的步态模式也很重要。施密特等人因此发明了一种步态康复系统用于模拟外部环境。HapticWalker由三个景深踏板连接到一个受虐妇女综合症的系统。踏板控制踝关节屈伸,矢状面和垂直脚位置。模拟外部环境中的病人走戴着头盔显示器和脚上的力是基于反馈控制六自由度力传感器连接到踏板。Agrawal和法塔赫(60]提出了一种被动步态康复系统不使用动机的能量,基于假设机械步态康复系统,使用动机的能量自动移动腿实际上可能抑制自发运动的病人。提出了系统目标心血管疾病患者,格林-巴利综合征、多发性硬化症、和严重的肌肉无力。它包括一个设备连接到骨盆和膝盖关节和一个支架来保护这个设备。设备是一个双连杆臂采用膝关节的平行四边形连杆机构部分,而源于大腿上腰椎和较低的地区帮助髋关节屈伸,除了膝关节屈曲。Agrawal等人证明了系统的有效性进行运动学分析和评估后协助髋关节或膝关节关节转矩。演示原型的功效,发明家测量健康主题的步态模式的EMG信号和膝关节角度使用和不使用的设备,随后发现臀部/膝关节运动相似,但肌肉活动时减少使用原型。此外,测量膝关节和髋关节角度在中风患者的步态,没有原型设备显示,使用设备不产生相当大的膝/髋关节运动的范围。

基于这些研究结果,Agrawal等人开发了一个gravity-balancing矫正法(GBO)(图10)。Banala等人测量髋关节或膝关节关节角力矩的变化在步态改变后的腿运动援助提供的矫正法使用双连杆模型(62年]。Choon-Young和Ju-Jang63年与受虐妇女综合症)开发了一个移动步态康复矫正法。自航的矫正法能够使用两个电动驱动轮底部部分。机动受虐妇女综合症单位是安全的基础。李等人开发了一个矫正法运动算法和指定的参考轨迹,然后进行了仿真。构建一个受虐妇女综合症算法和人体spring-mass-damper系统建模,该小组还指定一个参考受虐妇女综合症力和受虐妇女综合症模拟执行(78年]。想出一个最优控制器设置控制受虐妇女综合症的机制已经证明困难过去,每个主题都是不同的。为了克服这个问题,李等人创造了一个学习利用神经网络控制器。团队成功完成了受虐妇女综合症主题而测量实验的受虐妇女综合症(79年]。受虐妇女综合症的机制运作在一个恒力使用一个简单的控制系统,允许团队并行开发机制连接气缸运动。后指定参考受虐妇女综合症模拟值和执行受虐妇女综合症,团队获得好的结果(80年]。Banala et al。65年)开发活动腿外骨骼(ALEX)(图11)使用跑步机和电动腿矫正法。病人的身体是大腿设备支持而线性致动器和负载细胞附着在髋关节和膝关节关节。病人走在看参考轨迹脚出现在显示放在他们面前。显示还显示病人的实际脚轨迹。矫正法是由线性致动器控制强迫命令髋关节和膝关节的关节,用命令生成的计算偏差在实际的脚关节位置和参考位置基于反馈的髋关节和膝关节关节角和步速。一个健康主题走在亚历克斯矫正法1 h确认学习对病人的影响。因此,Banala等人证实了系统的有效性基于参考轨迹之间的误差之前和之后的实验。亚历克斯的功效也证实在中风病人接受15天步态康复在步态矫正法是基于增加速度和参考轨迹误差下降后观察实验(66年]。Yoshiyuki et al。96年)开发“airgait”步态康复矫正法使用McKibben气动人工肌肉的动力(PAMs)。PAMs致动器,所以轻量级的好处,能产生巨大的力量。airgate本身包含一个机械矫正法、平衡受虐妇女综合症,和跑步机。机械矫正法是获得一个平行连杆与气弹簧的跑步机。PAMs排列为敌对biarticular和关节肌肉模仿人类的肌肉骨骼系统。设置参考后膝盖和髋关节角度和参考压力水平PAMs,压力命令发给每个PAMs基于反馈当前值的膝盖和髋关节角度和PAMs各自的压力水平。柴田等人测试的准确性airgait的位置控制进行步态会话对健康问题和参考和实际测量值进行比较。AutoAmbulator [95年与受虐妇女综合症)是一种步态康复矫正法系统由南方保健公司。跑步机,这种矫正法包括受虐妇女综合症系统和髋关节和膝关节设备安全的跑步机。附加的设备根据参考指导病人的腿步态轨迹和速度设定的治疗师。Tokioka和渡边73年)开发了一个叫弗洛拉的负重受虐妇女综合症矫正法,用起重机将电梯用户附加到钢天花板与永久磁铁。受虐妇女综合症部分采用恒力弹簧和运动。植物的步态模式是由治疗师使用激活开关控制器。在一个实验中使用植物矫正法在一个健康的主题,Tokioka等人证实,提高设备的受虐妇女综合症升力增加步态周期和减少步长。弗雷et al。72年)开发了一个受虐妇女综合症系统称为Lokolift使用spring和马达。Lokolift包括解除线连接到一个利用病人,一个电机控制导线的长度,和一个电机控制通过弹簧钢丝张力。弗雷等人测试精度的提升力控制Lokolift通过提高健康的主题在步态和获得良好的结果。Gazzani et al。70年)开发走援助和康复设备使用气缸(病房)受虐妇女综合症系统。在健康受试者进行步态实验后而改变举升力为了证明举升力的影响步态行动,Gazzani等人发现,增加提升力减少步态速度,提升主体力量相当于70 - 80%的体重让行走困难。Surdilovic et al。71年)开发了一个受虐妇女综合症系统称为STRING-MAN,高度多个电线前部和后部行李箱和控制零力矩点(ZMP)的病人。使用该装置的目的是在步态通过控制ZMP reteach平衡。Surdilovic等人开发了一个算法来控制通过平行钢丝ZMP机制和执行使用kinesiological ZMP控制仿真模型,然后研究了电线的数量需要和构建一个原型。Peshkin et al。77年)开发了KineAssist机器人步态和平衡训练设备。KineAssist包括一种机制来支持病人的骨盆和基础安全机制和执行动作。本设备适用于心血管疾病患者的步态和平衡康复和小脑性共济失调和旨在促进治疗师指导病人的腿没有leg-guiding机械手臂的使用机制,基于这样一种观念,矫正器等自动化的Lokomat腿指导不能由治疗师的技术合并到康复。KineAssist允许左右,往前退后,倾向于骨盆运动,以及横向旋转运动。渡边等。76年)开发了一个受虐妇女综合症系统缓解腿步态康复期间的负担。系统包括盆腔支持设备连接到一个跑步机。设备特性负载细胞测量负重负载,一个编码器测量横向盆腔旋转角度,上下运动和机动化的机制。系统允许左右,往前退后,和倾斜运动以及横向旋转骨盆。控制器操作如下。值编码器用于估计heel-contact和脚趾头和参考相应的升力值指定。设备电动机转速命令然后生成的基于负载细胞之间的误差值和提升力的引用。不借等人测试精度受虐妇女综合症的举升力控制系统通过提高健康的主题在步态。李和山海(61年外骨骼动力)开发了一种被称为驱动汽车的混合动力辅助肢体(HAL)定位在基于用户的每个关节表面EMG信号。哈尔是一个可穿戴外骨骼与马达连接到用户的髋关节和膝关节的关节。电极连接到前部和后部上下大腿肌电图测量信号。测量信号转化为绝对值,髋关节和膝关节关节力矩估计,然后估计是用来产生转矩命令。哈尔是研究对中枢神经系统病人步态模式的研究设备。Ikeuchi et al。74年)开发了一个步态支持设备,电梯使用起重机沿椭圆轨道来回移动。他们研究如何保持常数通过调整负重腿负担从地板反应力加载基于测量规建在表面行走。在健康受试者的实验,一程控制仿真后确定执行从受虐妇女综合症系统传递函数在地板上反应测力计。虽然与步态康复,我们引入MIT-MANUS作为心血管疾病患者运动教学体系。MIT-MANUS是治疗机械臂由麻省理工学院(MIT)提供运动训练对心血管疾病患者。MIT-MANUS面向任务的设备操作使用水平臂机器人培训。用户操纵这个手臂向目标移动光标显示在屏幕上。设备配备一个视觉反馈单元,还包括机动被动驱动功能,允许用户缺乏足够的自主运动来达到目标。康复使用MIT-MANUS提高近端手臂肌肉力量和持续,长期影响(97年,98年]。

6。总结

中枢神经系统疾病患者的步态康复设备设计使用驱动器和跑步机被动移动患者中枢神经系统培训步态模式的目的。同时研究了被动致动器机制针对骨盆,髋关节和膝关节,没有为机制,建议把脚踝关节。此外,大量的致动器控制方法已被提出。首先是位置和阻抗控制的参考价值获得的肢体运动健康的话题。第二个是自适应控制的肢体运动,健康主题设置作为默认的参考价值和随后调整以减少病人和执行机构之间的竞争力量。第三是基于模型控制评估必要的武力使用逆运动学建模基于病人的关节。这些控制方法应该根据病人的状况和确定目标类型的输入的刺激和针对患者中枢神经系统紊乱。然而,控制方法的研究还没有针对主题与骨科骨折等疾病。鉴于目前状态的研究,目前需要机械设备,被动地开动骨盆和臀部、膝盖和脚踝关节。还有一个需要驱动器控制方法,目标特定的疾病。

确认

作者想给特别感谢,有利于Yasuda教授丰桥技术大学健康科学中心的负责人,他的指导和帮助。我们的一些想法和例子来自Yasuda博士。

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