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DOI: 10.3791/54071-v
Pierre K. Asselin1, Manuel Avedissian1, Steven Knezevic1, Stephen Kornfeld2, Ann M. Spungen1
1Department of Veterans Affairs (VA) Rehabilitation Research and Development National Center of Excellence for the Medical Consequences of Spinal Cord Injury,James J. Peters VA Medical Center, 2Department of Veterans Affairs (VA) Spinal Cord Injury Service,James J. Peters VA Medical Center
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
训练瘫痪患者使用动力外骨骼行走可能会带来挑战。目标是介绍候选人的选择标准和外骨骼辅助行走和其他移动技能的训练程序,这些技能可以随着参与者技能水平的提高而进步。
该培训计划的总体目标是提供一些指南并标准化培训计划,以教脊髓损伤患者如何使用动力外骨骼行走。这种方法可以帮助回答动力外骨骼领域的关键问题,例如训练的进展以及培养独立使用这些设备的必要技能的活动类型。这项技术的主要优点是它提供了具体的指导方针和结构化的活动,以训练下肢几乎没有自愿运动的人使用动力外骨骼行走,这是一项新兴技术。
这项技术的影响可能延伸到中风治疗,因为神经可塑性可能允许大脑的新区域建立新的神经连接以执行功能任务。一般来说,刚接触这种方法的人会很挣扎,因为他们不习惯正确转移自己的体重以让设备行走,更不用说直立了。首先将参与者置于仰卧位。
使用柔性卷尺确定骨盆宽度、大腿长度和小腿长度,并以厘米为单位记录。测量从髋关节大转子最突出点到膝关节线的大腿长度。以相同的方式测量另一只跛行,并记录肢体长度的任何差异。
根据在参与者的每个大腿长度上测量的距离,将动力外骨骼从髋轴中心调整到膝轴中心。接下来,测量从膝关节线到脚底的小腿长度。对另一个小腿长度重复此测量。
根据从参与者测量的距离,调整每个下肢从脚板底部到动力外骨骼膝盖通道中心的长度,与大腿所做的方式相同。将尺寸最接近参与者骨盆宽度的骨盆带放在人后面,然后慢慢向前移动以测试是否合适。接下来,将外骨骼放在靠背敞开的椅子上,以坐姿放置。
接下来,让参与者在设备中坐下,并指示他们将脚放在鞋子中。继续固定带子,从最远端开始,向身体近端向上移动,最后系上胸带。然后,将脚完全引导到鞋子中,特别注意确保脚趾不会卷曲。
将脚固定在鞋子中后,将带子固定在膝盖正下方。然后,将带子固定在膝盖上方和大腿上部,注意避免弄皱带子下面的任何衣服,这可能会导致不必要的摩擦或压力接触点。最后,固定胸带。
首先为参与者配备一套前臂拐杖,以帮助保持设备的平衡和可作性。坐在外骨骼中时,指导参与者将拐杖的尖端向后放置,使其能够将重量推过脚。接下来,向参与者解释坐立程序。
让一名训练师从后面协助,让另一名后卫从前面协助。然后,指导参与者自己站立,并且仅在需要时使用教练的帮助。指示参与者按下站立命令,然后将拐杖放在后面并向前倾斜,同时推开拐杖,以帮助设备将它们直立起来。
在第一次站立时,评估骨盆带是否需要调整前后。适当定位,使转子与髋关节的旋转保持一致。确保参与者能够在站立时保持平衡,方法是要求参与者使用两根拐杖来展示以原位站立的能力,以保持平衡。
然后,要求参与者练习体重的横向和后部轻微移动,以了解原位的位置和感觉。接下来,指导参与者仅使用一根拐杖保持平衡,将一根拐杖抬离地面,并保持该姿势长达一分钟。通过让一只手臂保持平衡,同时对侧手臂伸过来触摸平衡臂的手腕,为这个单手平衡练习增加一些复杂性。
最后,教参与者横向转移重量,让一只脚减轻,目标是将脚完全抬离地面五秒钟。指导用户用另一条腿重复此练习。首先指导参与者使用动力外骨骼行走的机制。
使用控制器选择步行模式,并要求参与者稍微向前移动,朝预定目标移动,以便开始右腿向前摆动。接下来,指导用户向前移动拐杖,同时将重心向前转移到右侧,以便在踩踏右脚并减轻左脚重量时保持平衡。向参与者解释该设备将感应到参与者的运动并开始左腿向前摆动。
如果需要,通过抓住动力外骨骼来发现用户,或在用户感觉完整的身体区域提供帮助,例如肩部区域。纠正参与者在行走时进行适当的重量转移。接下来,向参与者描述将作为培训的一部分进行练习的移动技能列表。
在训练期间加入不同的行走表面,例如地毯、混凝土、沥青和草地,以便参与者能够使用外骨骼在各种表面上练习行走。此外,要求参与者在具有不同坡度的表面上行走,例如上坡道、下坡道、穿过路缘切口以及不平坦的表面。然后,让参与者在嘈杂的环境中行走,例如与其他行人一起走在走廊上。
练习导航门口阈值、打开和关闭门以及穿过自动门。进行其他活动,例如将手伸入头顶的橱柜中,或从长凳上坐下和站起来。最后,让参与者练习根据命令或随意停止。
首先在用户准备坐下时将椅子放在用户身后。使用外骨骼的控制器激活有 5 秒延迟的坐姿模式。在此延迟期间,要求参与者将拐杖放在后面,以保持他们在椅子上的平衡中心。
最后,在坐姿过程中,指导使用者臀部向前弯曲以保持双脚平衡,并让教练根据需要协助参与者。在该协议中,在室内和室外的培训课程以及导航旋转门等移动技能期间,对上肢功能完整的脊髓损伤患者进行了测量。对于 10 米步行测试,参与者在各个会话中使用动力外骨骼的初始能力各不相同,改进速度也各不相同。
平均而言,参与者每次会话的步行速度加快 0.0048 米/秒,平均初始速度为每秒 0.16 米。一旦掌握,典型的训练将持续一到一个半小时,但会根据脊髓损伤参与者的耐受性而有所不同。在尝试此程序时,重要的是要记住对学习的人要有耐心,如果需要,可以切换到不同的练习,然后在不同的日期回到麻烦的任务。
按照此程序,可以执行其他方法,例如在复杂的表面(如铺有地毯的坡道)上行走,以回答其他问题,例如一个人是否可能限制使用电动外骨骼。
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