Name: 척수 손상이있는 사람을 교육하는 것은 동력 형 외골격을 사용 Ambulate하기 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 46 s
Description: 학습하세요 동력형 외골격을 사용하여 척수 손상 환자의 보행 능력을 향상시키는 표준화된 훈련 방법을. 이 기술은 신경가소성을 활용하여 재활 치료에 혁신적인 접근법을 제공합니다.

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이 작업에 대한 지원은 VA Rehabilitation Research & Development National Center of Excellence for the Medical Consequences of Spinal Cord Injury (VA RR&D #B9212C)에 의해 이루어졌습니다. 4개의 동력 외골격 장치 중 2개는 ReWalk Robotics, Inc.(매사추세츠주 말보로)에서 무료로 대여하여 사용했습니다. 또한 참가자 중 일부는 Aetrex Worldwide Inc.(뉴저지주 티넥)에서 기증한 정형외과용 신발을 받았습니다.
교육 프로그램 동안 Denis Doyle-Green의 도움은 매우 중요했으며 이에 대해 감사드립니다. 또한 James J. Peters VA Medical Center의 Rehabilitation and Spinal Cord Injury Services의 물리 치료사들의 조언과 상담에 감사드립니다.

저자는 공개할 것이 없습니다.

지난 5 년 동안, 우리 그룹은 성공적인 검사 및 참가자가 목발을 필요로 전원이 공급되는 외골격의 형식을 사용하기위한 교육 프로그램을 개발했다. 우리는 모터 완전 마비뿐만 아니라 불완전 마비와 그와 함께 개인 훈련을하고있다. 이 훈련 프로그램은 수정 목발, 또는 기존 장치의 최신 버전의 사용을 필요로 추가 장치에 내장 될 가능성이있다. 훈련 프로그램의 표준화는 참가자의 안전 장치의 성공적인 사용을 보장 직원 자원을 식별하고 일관된 결과를 획득하는 것이 중요하다. 좋은 교육 프로그램의 요점의 적응을 촉진, 필요한 힘과 움직임을 인식하는 사용자 수 있도록 적절한 후보 선택 장치의 적절한 피팅, 적절한 기술의 진행, 그리고 어깨에 또는 손상 감각이있는 지역에 제공하는 지원을 포함 동안 그들의 움직임후속 스테핑 행동. 따라서 그것은 장치의 사용자 이득 전문성과 독립성을 돕는 트레이너 지원을 최소화하기 위해 트레이너와 사용자 사이에 전략적 춤을 실시하는 것이 중요하다. 트레이너는 외골격으로 독립되고 어려움에이 작업의 결과 때문에 감각의 참가자의 수준 이하로 지원 피해야한다. 또 다른 중요한 점은 기술을 산책하는 다양한 표면과 다른 환경에서 산책과 참가자에 도전하는 것입니다 향상시킬 수 있습니다. 참가자들은 카펫 바닥에 ambulating보​​다 쉽게​​ 할 실내 및 의료 센터에서 플랫 / 부드러운 표면에 산책 인식. 카펫 바닥에 산책, 차례로, 콘크리트 나 아스팔트 등의 고르지 못한 표면에 야외 산책보다 쉽게​​ 것으로보고있다. 체중 이동의 방법이 더 도전되기 때문에 걸어 아래로 다른 경사 구배가 참가자를 강제로 인해 균형 prese의 변경된 센터에 자신의 보행 전략을 적응기울기에 의해 nted. 이러한 어려운 환경의 모든 일반적으로 지역 사회 내에서 발생하기 때문에, 제대로 참가자를 준비하는 제어 설정에서 연습하는 것이 매우 중요합니다. 안전하게 지상 16-19,21,36을 ambulate에 전원이 공급되는 외골격을 사용하여 배운 SCI를 가진 사람들의 여러보고가 있었다. 이 보고서에서 참가자의 대부분은 자신의 하반신에 아무 잔류 기능이나 감각에 조금 있었다. 심각한 부작용은이 연구에서보고되지 않았다 및 장치는 적절한 훈련과 함께 사용하는 것이 안전하다고 판단 하였다. 보고 된 이상 반응은 특히 초기 교육 세션 16,19,36시, 멍 또는 피부의 발적, 그리고 상지의 피로, 피부 찰과상을 포함했다. 그것은 지속적인 훈련 참가자는 장치의 더 나은 피팅 신속하게 해결 상지 피로와 피부 찰과상의 감소를 발견하는 것이 관찰되었다. 부진짜야의 멍과 붉은는 스트랩의 조정 및 영향을받는 주변 지역 추가 패딩의 전략적 배치와 피할 수 있었다. 상기 장치의 사용 능력 빠르게 보행 속도 지원 감소 수준 및 다양한 환​​경에서 안전한 보행을 달성 할 수있는 능력에 의해 결정된다. 보행 능력의 이전 보고서는 독립적이었다 사람들은 도움을 필요로하는 사람들보다 더 빨리 ambulate 것으로 나타났다. . 그들은 0.44 ± 0.14 m / sec의 최소 속도로 ambulate 수 있다면 &quot;지원 워커 &#39;와 같은 반 Hedel 등으로 분류 워커에 의해 보고서; 자신의 휠체어 (42)를 사용을 통해 도움을 야외에서 걷는 것을 선택하는 사람들과 관련된 속도. 이 보행 속도는 스트로크를 가진 사람들에보고 된 제한된 커뮤니티 ambulators의 0.40 m / sec의 속도와 비슷합니다. 43 몇 연구는 로봇 exoskelet를 사용하여 보행 속도와 지원의 수준을보고 있지만기능은 이러한 연구는 많은 참가자들이이 이전 보고서에 언급 된 0.40 m / sec의 걷는 속도를 달성 할 수 있다고 지적했다. 전원이 공급되는 외골격을 사용하는 보고서는 7 ~ 12의 참가자들이보다 빠른 0.40 m / 초 18 ambulate 할 수 있었던 것으로 나타났다. 다른 전원 외골격을 사용하여 다른 조사보다 큰 0.40 m / 초 36 ambulating 성공적으로 6 (16)의 참가자를 설명 할 수 있었다. 세 번째 전원 외골격을 사용하여 보고서는 해당 장치에 추가로 교육 및 / 또는 adaptions와 0.40 m / 초 22,44, 미래 보고서는 증가 표시 될 수 있습니다 보행 속도의 걷는 속도를 증명하지 않았지만. 지금까지, 전원 외골격을 사용하는 모든 연구 지원의 높은 수준을 필요로하는 사람들은 느린 속도로 걸어보고했다. 이들 보고서에서 언급 한 사상은 참가자 중 일부는 0.40 m / sec의 속도 이상 ambulate 않았어도 FI에 정의가 &quot;감시&quot;레벨에서 ambulate 수 있다고했다M 규모. 이 보고서는 장치에 대한 추가 교육이나 수정,이 빠른 속도로 보행이 달성 될 수 있음을 시사한다. 산소 소모량 측정 에너지 소비가 아니라 과도한 피로 인 임계치 이상의, 외골격 보조 보행 증가되는 것으로 입증되었다. 0.22 ± 0.11 m의 평균 속도로 전원이 공급되는 외골격에 ambulated 여덟 참가자 / 초의 산소 소비 속도를 걷는 보여 11.2 ± 1.7 ㎖ / ㎏ / 분, 118 ± 21 BMP (48 % ± 16 % 심장 박동 예약의 심장 박동수 )하지만 상당히 최대 예측 된 값 아래 앉아 17 서에서 크게 증가했다 둘 다. 0.19에서 보행시 도보 2 복싱 경기 동안 5 참가자의 산소 소비량 평가 다른 전원 외골격을 사용하여 다른 보고서는 9.5 ± 0.8 ㎖ / ㎏ / 분을보고 ± 0.01 m / sec로 걷는 11.5 ± 1.4 ㎖ / ㎏ / 분 0.277; 0.05 m / 초 21. 이러한 연구는 모두 적당한 강도로 ambulating 참가자들이 심폐 45 혜택에 대한 효과가 스포츠 의학의 미국 대학에 의해 결정되는 최소한의 교육 강도 임계 값 이상이라고 설명했다. 이는 이들 장치는 전위를 정기적으로 수행하는 경우, 사용자의 체력, 신체 조성 및 지질 프로파일의 향상으로 이어질 것으로 예상 될 수 있다는 활동 양식을 제공하는 장기간 사용되어야하는 것을 의미한다. 전동 외골격은 상지 기능을 가진 사람을위한 서 지상의 보행에 대한합니다 (FIM에 의해 정의 된 수준 육) 수정 독립의 양식을 제공합니다. 미래의 디바이스는 더 빠른 속도로 또는 원하는 ambulate 보행 속도를 변화보다 큰 능력을 제공하도록 설계 될 수있다. 미래의 외골격은 maintainin하여 (예 : tetraplegia 가진 사람으로) 제한 손과 팔의 기능을 가진 사람들을 위해 설계 될 수있다추가 트렁크 지원과 균형을 유지하기위한 버팀목을 들고보다 다른 메커니즘을 제공와 g 사용자의 균형. 뇌 제어의 발전은 어느 날 걷기 운동 (20)를 제어하기 위해 통합 될하는 데 사용할 수 있습니다. 이 새로운 필드 내에서 제시된 기본 트레이닝 개념은 현재와 미래의 동력 형 외골격에 적용 할 수 있지만, 사용자에 맞게되어야하고 외골격이 사용된다. 표준화 된 교육 전략은 현재 성공적으로 참가자 외골격 보조 보행을 위해 사용된다; 이러한 장치의 미래의 수정은 교육 패러다임에 adaptions이 필요할 수 있습니다. 자격을 갖춘 SCI​​ 건강 관리 전문가를 가르치는 것은 적절 외골격 보조 보행 이러한 장치의 지속적인 사용과 처방에 필요한 수행하는 SCI를 가진 사람들을 훈련합니다. 미래는 이러한 장치에 대한 밝은; SCI를 가진 사람들에 의해 전원이 공급되는 외골격의 사용은 t 더 확산 될 것전 세계적으로 의료 및 재활 센터의 교육 프로그램의 그가 설립. 또한, 향후 연구는 일반 외골격 보조 걷기 척수 손상에서 부동과 마비와 연관된 보조 의료 합병증의 많은 향상 것으로 표시 될 수 있습니다.

척수 손상 (SCI)을 가진 많은 사람들은 서서 또는 보조 장치 또는 물리적 지원을 사용하지 않고 ambulate 할 수 없습니다. 수세기 동안 심한 SCI에 그들을위한 유일한 이동 옵션은 휠체어 1이었다. 지난 수십 년 동안, SCI를 가진 사람들은 보행 보조기 (RGO) 2-7 왕복 다양한 수동적 교정 용 장치를 사용하여 그 이동을 보완 할 수있는 옵션을 가지고있다. 이러한 장치는, 그러나, 이러한 장치를 사용 ambulate 위해 사용자에 의해 요구되는 물리적 노력이 더 널리 이용되고 없다. RGOs 또한, 계단을 올라 서서, 아래로 3,7 앉아 할 수있는 능력에 제한이 있습니다. 노력은 이동에 전원을 공급하고 다리의 전방 요동을 용이하게하는 데 도움 기능적 전기 자극 (FES)를 도입함으로써 이러한 장치의 효율성을 향상시키기 위해 이루어졌다; 그러나, 이러한 노력은 개념 또는 프로토 타입 8 ~ 12 이상 진행하지 않았습니다.1970 년대에, 모터는 엉덩이와 무릎 관절의 움직임에 전력을 공급하는 보조기와 통합 및 SCI와 사람이 단계 (13)를 취할 수에 성공했다. 그러나, 시간이 불충분 한 배터리 컴퓨터 기술은 디바이스의 범위를 제한하고, 또한 개발 10,13 포기되었습니다. 최근 기술의 발전과 함께, 여러 전원 외골격은 지상 ambulate 다양한 병리를 가진 사람들을 수 있도록 개발되었다. 이 전원 외골격 장치가 스트로크 14, 15와 사람에서 연구 된 그들의 낮은 사지 25-27의 감소 제어를 일으키는 장애를 가진 완전하고 SCI 16-24 불완전하고, 다른 사람과 사람들. 장치가 다를 수 있지만, 각각의 안전 성능을 위해 사용자에 의해 훈련과 연습이 필요합니다. 참조 디바이스 세 ambulate와 균형을 유지하기 위해 목발의 사용을 필요로한다. 네 번째 사람은 balanc을 유지때문에 지원 기반을 확대 중력 (20)의 중심을 낮추고 대형 발판 대량의 전자 안정성. crutching 필요한 디바이스 3 역학 원하는 동작을 제어하는​​ 방법을 일부 변형이 때문에 장치의 설계에 차이가있는 경우에도 동일한 원리를 이용한다. 교육 프로그램은 생물 의학 엔지니어, 생리학, 물리 치료사, 운동 생리 학자, 신경과와 물리 치료사로 구성된 연구 그룹에 의해 제임스 J. 피터 VA 의료 센터 (JJPVAMC), 브롱스, NY에서 개발되었다. 트레이닝 프로그램은 하나의 특정 전원 외골격 개발되었다 (17, 18) 앞에서 설명하지만 균형을 유지 목발 세트를 필요로하는 다른 동력 형 외골격에 적용 가능한 기술의 집합을 포함한다. 모든 잠재적 인 참가자들은 이전의 진보적 인 교육 프로그램에 참여하기 상영되었다. 의 중요성SCI와 사람의 선별이 장치의 안전한 사용을 억제 할 수 금기 의료 합병증의 유무를 확인하는 것입니다. 관심의 한 영역은 낮은 골밀도 (BMD)입니다. SCI있는 사람은 자신의 삶 (30)에 걸쳐 계속 부상 28, 29 후 즉시 극적인 골 손실을 겪고 있습니다. BMD의 이러한 손실은 긴 뼈 골절의 위험을 초래한다. 현재, 전체 모터 SCI와 사람들을 위해 뼈 손실을 완화 할 효과적인 치료는 없다. 또한, SCI를 가진 사람에게 설정된 임계 파괴가 존재하지 않지만, 노력은 임상 적 판단 및 과거 골절과 함께 31-33 가이드로서 사용될 수있다 기준을 확인하게되었다. 이러한 운동 (ROM)의 제한 범위로 처리되고 해결 될 수있는 다른 일반적인 금기, 34 및 압력 궤양 35. 다른 전원 외골격의 각각은 캔디로, 예컨대 ROM 기준으로 적격 다른 조건을 필요로 할 수있다날짜 17-19,21,22,36 설명 된 대부분의 소자를 사용한다. 일단 사람이 성공적으로 사용자와 진행 훈련 장치를 피팅, 심사 기준을 모두 통과했다. 가난한 피팅 멍 및 / 또는 피부 찰과상 (16)으로 이어질 수 있기 때문에 장치의 적절한 피팅은 외골격을 가진 낮은 사지의 부적절한 접촉을 방지하는 것이 중요하다. 사용자 제한이 있거나 말단 감각과 고유 감각 낮지 수있다; 피트로부터의 감각과 촉각 피드백의 결여는 장치를 마스터하기위한 사용자의 능력을 둔화 균형 그들의 중심 인식의 전체적인 부족에 기여할 수있다. 밸런스의 중심 인식의 부족은 또한 순방향의 정도를 계측 어려움 등 시프트 적절한 가중치 문제가 발생할 수 있고, 무게에 담지 초과 사용의 결과로 변속 보용주기 및 부적절한 타이밍 중량 중에 필요한 이동 횡 그만큼팔과 균형 유지를위한 목발. 균형과 체중 이동이 취득 서의 기본 메커니즘되면, 사용자는 디바이스에서 도보로 진행됩니다. 여러 세션은 도보 및 다른 이동 능력을 향상시킬 필요가있다. 처음에, 평면 및 의료 센터 내 매끄럽다면 훈련을 위해 사용된다. 그러나 향상된 기술 수​​준으로, 사용자는 카펫, 아스팔트, 콘크리트, 잔디, 슬로프의 다른 학위를 가진 비평 탄화 표면 등 다양한 도보 표면을 도입하여 점진적으로 더 어려운 작업에 도전한다. 이 논문의 목적은 사용하기 위해 지상 산책을위한 전원 외골격을 심사 기준, 적절한 피팅 및 교육 과정을보고하는 것입니다. 이 프로그램은 다른 16 ~ 18에 의해 설명되어 구체적으로 하나의 장치 용으로 개발하지만 참여 SCI와 직원 트레이너와 사람에 대한 공통적 인 측면과 과제 해결 된 외골격을 보조에드는 다른 전원 외골격을 사용할 수있는 프로그램을 산책. 이 프로토콜의 특정 측면은 JJPVAMC에 사용되는 장치에 따라 다릅니다. 또한, 교육 프로그램의 일부 구성 요소는 디바이스 요소의 배향에 맞게 적절한 염기성 서 기본적인 지침과 앉아 기술 지침을 포함하는 제조에 의해 개발되었다. JJPVAMC에서 연구진은 사용자 나서하여 모든 교육 활동가 서 개발했다. 이들은 서의 향상 및 앉아 훈련 지침, 서 균형 능력, 실내 도보 진행 능력, 야외 산책 진행 기술, 도달 정지, 회전 다른 이동 작업 및 도어 / 임계 탐색의 다양한 종류를 포함한다.

<table><tbody><tr><td>ReWalk, Ekso REX 및 Indego와 같은 파워드 외골격 etc.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Loft 스트랜드 목발</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>편안한 스니커즈</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

척수 손상이있는 사람을 교육하는 것은 동력 형 외골격을 사용 ambulate하기

Training Persons with Spinal Cord Injury to Ambulate Using a Powered Exoskeleton

동력이 공급되는 외골격은 척수 손상(SCI)으로 인한 마비 환자가 상지 기능이 손상되지 않고 팔뚝 목발을 사용하여 직립 균형을 유지할 수 있는 사람이 지상에서 이동할 수 있게 되었습니다. 외골격을 착용하고 보행하려면 사용자는 서 있거나 앉아 있는 동안 균형을 유지하고 각 단계마다 적절한 체중 이동을 할 수 있는 능력을 습득해야 합니다. 이것은 하지의 감각과 고유 감각의 결핍이 있는 사람들에게 어려운 작업이 될 수 있습니다. 이 원고는 뉴욕주 브롱크스에 있는 James J. Peters VA Medical Center에서 기관, 가정 또는 커뮤니티 환경에서 이러한 장치를 사용하는 데 필요한 기술을 사용자에게 가르치기 위해 개발한 선별 기준과 교육 프로그램을 설명합니다. 훈련을 시작하기 전에 잠재적 사용자는 고관절, 무릎 및 발목 관절의 적절한 가동 범위에 대해 선별 검사를 받습니다. SCI가 있는 사람은 최소한의 긴장이나 외상으로도 하지 골절을 입을 위험이 높으므로 골절 위험을 줄이기 위해 골밀도 평가를 수행합니다. 또한 선별 검사의 일환으로 추가 건강 관련 금기 사항을 확인하기 위해 신체 검사를 수행합니다. 
모든 심사 요건을 성공적으로 통과하면 교육 프로그램을 시작할 수 있습니다. 장치가 사용자에게 맞게 적절하게 조정되었습니다. 일련의 정적 및 동적 균형 작업은 걷기를 배우기 전에 사용자가 가르치고 수행합니다. 사람은 실내 수준의 표면에서 고르지 않거나 변화하는 표면의 실외에 이르기까지 다양한 환경에서 보행하는 방법을 배웁니다. 가정에서 외골격을 사용할 수 있을 만큼 숙련되면 사용자는 함께 훈련할 동반자 보행자를 지정해야 합니다. 두 사람은 함께 가정/커뮤니티 환경에서 외골격을 사용할 수 있도록 다양한 고급 작업을 수행할 수 있는 능력을 입증해야 합니다.

다음 측정은 훈련에 걸쳐 얻어진다. 손 두 하나 손으로 목발 밸런스 기술은 각각의 균형 (그림 2)을 유지하기 위해 &quot;수&quot;또는 &quot;하지 수&quot;로 1 분 동안 평가된다. 시간과 거리를 산책 평가는 6MWT, 10MWT와 TUG를 사용하여 훈련을 통해 얻을 수있다. 외골격 보조 일반적으로 발생하는 표면을 걷고은 (그림 3, 4) 및 야외 (그림 5-6) 실내 시험한다. 예 (그림 10) 캐비닛에 (그림 9) 문 (그림 7, 8), 이상에 도달 머리를 탐색하고 공원 벤치에 앉아 외부와 같은 다른 이동 능력을 수행 할 수행 할 &quot;수&quot;또는 &quot;수 없습니다&quot;로 평가됩니다 . 평균 도보 10 SE에서 10MWT 동안 속도제 60 세션 ssion 간격 (그림 11)을 묘사하고 있습니다. 이 그래프는 참가자의 사용자들 사이에 개선 전동 외골격과 가변 레이트를 사용하는 다양한 초기 능력을 나타낸다. 가장 적합한 라인의 기울기의 평균 ± 표준 편차는 0.0048 ± 0.004 m / 초이고, 값은 0.015 m / 초에 0.00026에서였다. 이는 각 참가자가 가변 속도로 개선 있지만, 그들은 빨리 각 세션 0.0048 m / sec의 평균을 걸었다을 나타냅니다. 가장 적합한 절편의 평균 ± 표준 편차는 0.16 ± 1.8 m / 초이며, 숫자가 0.50 m / 초에서 -0.026이었다. 이 나타냅니다 평균 참가자가 0.16 m / sec의 평균 초기 속도를 가지고에; 일부 ambulate 거의없는 능력을 가진 참가자와 다른 사람과 교육의 초기 단계에있는 아주 좋은 능력을 가지고있다. 강사 지원은 성능에 영향을 미칩니다; assistan의 높은 수준을 필요로하는 사람들CE 마크는 시스템 (18)을 사용하여 더 실력과 무관 한 사람들보다 느리게 걷는다. 세 보행 테스트 측정은 유사하지만, 다른 능력 정보를 제공합니다. 10MWT 사용자가 장치 ambulate 할 수 있는지의 속도 (m / 초)에 대한 최선의 표시를 제공한다. m / 초에 속도를 변환 할 때 6MWT 거리, 평균 보행 속도를 제공하고 외골격에서 산책의 일관성의 표시입니다. 사용자가 실수로 산책을 중지 할 때 타이머가 계속 있기 때문에, 최선의 노력 10MWT에 더 가까운 6MWT의 속도는 사람이 일치 걷고 적은 중지 한 것을 나타냅니다. 예인선은 연속적인 조합을 수행 할 수있는 많은 기술이 필요합니다. 예인선은 서서 걷고, 회전, 정지 및 전원 외골격에 앉아 통합하는 사람의 전체 능력의 척도이다. 6MWT, 10MWT 및 TUG 측정의 개요는 양 (1)에 의해 전술 한<html> 8은 참여자 환자 인구 통계 정보와 함께 표 1에 나타내었다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig1.jpg" /> 그림 1. 두 손으로 목발 균형.이 그림은 사람이 서 여전히 두 목발로 균형을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig2.jpg" /> 그림 2. 한 손으로 목발 균형.이 그림은 아직 만 1 목발과 분산 사람이 서 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> ove_content &quot;FO : 유지-together.within 페이지 =&quot;1 &quot;&gt; <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig3.jpg" /> 매끄러운 표면에 실내 산책 그림 3.이 그림은 평평한 표면에 실내 산책하는 사람을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig4.jpg" /> 카펫에 그림 4. 걷기.이 그림은 카펫 표면에 실내 산책하는 사람을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig5.jpg" /> 그림 5. </stro<html> NG&gt; 잔디에 야외 산책.이 그림은 잔디에 야외를 산책하는 사람이 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig6.jpg" /> 경사면에 그림 6. 걷기.이 그림은 커브 컷 아웃 아래 야외를 산책하는 사람을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 7" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig7.jpg" /> 엘리베이터를 탐색 그림 7..이 그림은 엘리베이터 문으로 설정 시간 초과 문 밖으로 산책하는 사람을 보여줍니다.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig7large.jpg &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <img alt="그림 8" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig8.jpg" /> 회전문에서 산책 그림 8..이 그림은 회전 문 밖으로 산책하는 사람을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 9" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig9.jpg" /> 그림 9. 오버 헤드 캐비닛과 도달 카운터.이 그림은 오버 헤드 캐비닛에서 항목을 복용하는 사람을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig9large.jpg" target="_blank">이 figu의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오</a><html> 레. <img alt="그림 10" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig10.jpg" /> 공원 벤치에 외부 앉아 그림 10.이 그림은 공원 벤치에 앉아 외부 사람을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig10large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 11" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig11.jpg" /> 그림 11. 10 세션 10MWT의 속도 평균. 데이터 10 세션 간격으로 평균 교육의 첫 번째 60 세션의 10MWT 속도를 보여줍니다. x 축은 세션 설명 y 축은 참가자 훈련 세션 동안 얻어진 10MWT 결과로부터 계산 된 평균 속도 (m / 초)를 설명한다. 선형 가장 적합한 라인은 각 참가자의 결과에 중첩되었다.= &quot;https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig11large.jpg&quot;대상 = &quot;_ 빈&quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td colspan="8"> 인구 통계 학적 특성 </td><td colspan="7"> 워크 테스트 (WT) 및 지원의 수준 (LOA) </td></tr><tr><td rowspan="2"> SID </td><td rowspan="2"> 나이 (와이) </td><td rowspan="2"> 하프 타임 (센티미터) </td><td rowspan="2"> 중량 (킬로그램) </td><td rowspan="2"> 성별 </td><td rowspan="2"> DOI (와이) </td><td rowspan="2"> LOI </td><td rowspan="2"> AIS </td><td colspan="2"> 10m WT </td><td colspan="2"> 6 분 WT </td><td> 예인선 </td><td rowspan="2"&gt; (LOA) </td><td rowspan="2"> Assess- , 표준 세션 </td></tr><tr><td> (비서) </td><td> (m / 초) </td><td> (엠) </td><td> (m / 초) </td><td> (비서) </td></tr><tr><td> 1 </td><td> (34) </td><td> 173 </td><td> 66.7 </td><td> 남성 </td><td> 9 </td><td> T4 </td><td> 비 </td><td> (39) </td><td> 0.26 </td><td> (90) </td><td> 0.25 </td><td> (83) </td><td> 최소 </td><td> 89 </td></tr><tr><td> 이 </td><td> (48) </td><td> (168) </td><td> (68) </td><td> 남성 </td><td> 4 </td><td> T10 </td><td> 에이 </td><td> (62) </td><td> 0.16 </td><td> (51) </td><td> 0.14 </td><td> NP </td><td> 최소 </td><td> (18) </td></tr><tr><td> 삼 </td><td> (44) </td><td> 183 </td><td> 77.1 </td><td> 남성 </td><td> 4.5 </td><td> T4 </td><td> 에이 </td><td> (20) </td> &lt;TD&gt; 0.50 </td><td> (209) </td><td> 0.58 </td><td> (56) </td><td> 미 </td><td> (63) </td></tr><tr><td> 4 </td><td> (58) </td><td> (160) </td><td> 64.4 </td><td> 여자 </td><td> 1.5 </td><td> C8 / T8 </td><td> A (NT) </td><td> (24) </td><td> 0.42 </td><td> 139 </td><td> 0.39 </td><td> 59 </td><td> 미 </td><td> (43) </td></tr><tr><td> (5) </td><td> (61) </td><td> (175) </td><td> 72.6 </td><td> 남성 </td><td> (14) </td><td> T11 </td><td> 에이 </td><td> (23) </td><td> 0.44 </td><td> 137 </td><td> 0.38 </td><td> (66) </td><td> 미 </td><td> (37) </td></tr><tr><td> 6 </td><td> (24) </td><td> (185) </td><td> 74.8 </td><td> 남성 </td><td> (5) </td><td> T5 </td><td> 에이 </td><td> (56) </td><td> 0.18 </td><td> (60) </td><td> 0.17 </td><td> NP </td><td> 최소 </td><td> (12) </td></tr><tr><td> (7) </td><td> (40) </td><td> 183 </td><td> 88.5 </tD&gt; <td> 남성 </td><td> 1.5 </td><td> T1 </td><td> 비 </td><td> (61) </td><td> 0.16 </td><td> (51) </td><td> 0.14 </td><td> (70) </td><td> 에스 </td><td> (102) </td></tr><tr><td> 8 </td><td> (56) </td><td> (175) </td><td> 83.9 </td><td> 남성 </td><td> 삼 </td><td> T9 </td><td> 에이 </td><td> (22) </td><td> 0.46 </td><td> (151) </td><td> 0.42 </td><td> (116) </td><td> 에스 </td><td> (51) </td></tr><tr><td> 9 </td><td> (50) </td><td> 183 </td><td> 99.8 </td><td> 남성 </td><td> (11) </td><td> T7 </td><td> 에이 </td><td> (17) </td><td> 0.59 </td><td> (208) </td><td> 0.58 </td><td> (56) </td><td> 미 </td><td> (56) </td></tr><tr><td> (10) </td><td> (37) </td><td> (170) </td><td> 65.8 </td><td> 남성 </td><td> 6 </td><td> T2 </td><td> 에이 </td><td> (22) </td><td> 0.46 </td><td> (150) </td><td> 0.42 </td><td> (63) </td><td> 최소 </td><td> 59 </td></tr><tr><td> 11 </td><td> (64) </td><td> 173 </td><td> 72.8 </td><td> 남성 </td><td> 삼 </td><td> T2 </td><td> 에이 </td><td> (78) </td><td> 0.13 </td><td> (46) </td><td> 0.13 </td><td> NP </td><td> 모드 </td><td> (28) </td></tr><tr><td> (12) </td><td> (37) </td><td> (152) </td><td> 65.8 </td><td> 여자 </td><td> (19) </td><td> C8 </td><td> C (NT) </td><td> (14) </td><td> 0.71 </td><td> 256 </td><td> 0.71 </td><td> (42) </td><td> 미 </td><td> (39) </td></tr></tbody></table> 참가자 및 워크 테스트 결과 표 1. 특성 SID = 대상 식별 번호.; Y = 년; cm = 센티미터; kg = kg; DOI = 부상의 기간; LOI = 부상의 수준; AIS = 미국 척수 손상 협회 손상 규모; LOA = 지원의 수준; s = 초; m = m; 순이익은-수행되지 및 NT = 비 외상성 SCI =. LOA는 다음 중 하나로서 FIM에서 적응시켰다 :중간 지원은 (MOD)은 - 참가자는 작업의 50 %가 74 %를 수행한다; 최소의 지원 (민) - 사용자는 태스크의 75 % 이상을 수행한다; 감독 (S)는 - 트레이너는 참가자를 감동하지만, 필요에 따라 균형 또는 지침에 대한 지원을 제공하기에 도달 할 수있을만큼 가까이하지 않습니다; 수정 독립 (MI) - 트레이너가 어떤 지원을 제공하지 않으며, 장치 걷는 동안 참가자가 완전히 독립적이다. 척수 손상을 가진 사람에 전원이 공급되는 외골격의 양 A, 슬린 P, Knezevic S, Kornfeld S, 병원 내 보행 속도와 지원의 수준의 Spungen A. 평가의 허가와, 인쇄 다시. 최고 척수 INJ Rehabil. 2015; 21 (2) : 100-109. 저작권 (C) 2015 토마스 랜드 출판사, 주식 회사

마비 환자가 동력이 공급되는 외골격을 사용하여 보행하도록 훈련하는 것은 어려울 수 있습니다. 목표는 참가자의 기술 수준이 향상됨에 따라 진행할 수 있는 외골격계 보조 보행 및 기타 이동성 기술에 대한 후보자 선택 기준과 훈련 절차를 제시하는 것입니다.

척수 손상이있는 사람을 교육하는 것은 동력 형 외골격을 사용 Ambulate하기

Powered exoskeletons have become available for overground ambulation in persons with paralyses due to spinal cord injury (SCI) who have intact upper ...

이 교육 프로그램의 전반적인 목표는 척수 손상 환자에게 전동식 외골격을 사용하여 보행하는 방법을 가르치기 위해 몇 가지 지침을 제공하고 교육 프로그램을 표준화하는 것입니다. 이 방법은 교육 진행 상황 및 이러한 장치를 독립적으로 사용하는 데 필요한 기술을 개발하기 위한 활동 유형과 같은 동력 외골격 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 하지에서 의지적 움직임이 거의 또는 전혀 없는 개인이 새로운 기술인 동력 외골격을 사용하여 보행할 수 있도록 훈련하는 구체적인 지침과 구조화된 활동을 제공한다는 것입니다.신경 가소성은 잠재적으로 뇌의 새로운 영역이 기능적 작업을 수행하기 위해 새로운 신경 연결을 만들 수 있도록 하기 때문에 이 기술의 의미는 뇌졸중 치료로 확장될 수 있습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 똑바로 서 있는 것은 고사하고 장치가 걸을 수 있도록 자신의 체중을 적절하게 이동하는 데 익숙하지 않기 때문에 어려움을 겪을 것입니다. 참가자를 누운 자세로 시작하는 것으로 시작합니다.유연한 줄자를 사용하여 골반 너비, 다리 위쪽 길이, 아래쪽 다리 길이를 결정하고 센티미터 단위로 기록합니다. 엉덩이의 더 큰 trochanter의 가장 눈에 띄는 지점에서 무릎 관절 라인까지의 다리 위쪽 길이를 측정합니다. 같은 방식으로 다른 절뚝거림을 측정하고 사지 길이의 불일치를 기록합니다.참가자의 각 다리 위쪽 길이에서 측정된 거리에 따라 엉덩이 축의 중심에서 무릎 축의 중심까지 동력이 공급되는 외골격을 조정합니다. 다음으로 무릎 관절 라인에서 발 바닥까지의 다리 길이를 측정합니다. 다른 아래쪽 다리 길이에 대해 이 측정을 반복합니다.다리 위쪽과 유사한 방식으로 참가자로부터 측정한 거리에 따라 각 하지에 대해 발판 바닥에서 전동 외골격의 무릎 접근 중심까지의 길이를 조정합니다.참가자의 골반 너비에 가장 가까운 크기의 골반 밴드를 사람 뒤에 놓고 천천히 앞으로 움직여 맞는지 테스트합니다. 다음으로, 등받이가 열린 의자에 앉은 자세로 외골격을 놓습니다.다음으로, 참가자를 장치에 앉히고 신발에 발을 넣도록 지시합니다. 가장 말단 지점에서 시작하여 몸 위로 근위적으로 이동하여 가슴 스트랩으로 마무리하면서 스트랩을 계속 고정합니다. 그런 다음 발가락이 말리지 않도록 특별한주의를 기울여 발을 신발 안으로 완전히 밀어 넣으십시오.신발에 발을 고정한 후 무릎 바로 아래에 스트랩을 고정합니다. 그런 다음 무릎 위의 스트랩과 허벅지 위쪽의 스트랩을 고정하고 스트랩 아래의 옷이 구겨져 원치 않는 마찰이나 압력 접점을 유발할 수 없도록 주의하십시오. 마지막으로 가슴 스트랩을 고정합니다.장치의 균형과 기동성을 돕기 위해 참가자에게 팔뚝 목발 세트를 장착하는 것으로 시작합니다. 외골격에 앉아 있는 동안 참가자에게 체중을 발 위로 밀어 올릴 수 있는 방식으로 목발 끝을 뒤쪽으로 배치하도록 지시합니다. 다음으로, 참가자에게 앉아서 서기 절차를 설명합니다.한 명의 트레이너가 뒤에서 돕고 다른 트레이너가 앞에서 돕도록 합니다. 그런 다음 참가자에게 스스로 일어서고 필요한 경우에만 트레이너의 도움을 사용하도록 지시합니다. 참가자에게 일어서기 명령을 누르도록 지시한 다음 목발을 뒤쪽으로 놓고 앞으로 몸을 숙이면서 목발을 밀어서 장치가 목발을 똑바로 세울 수 있도록 돕습니다.처음 서 있을 때는 골반 밴드의 앞뒤를 조정해야 하는지 평가합니다. 트로챈터가 고관절의 회전과 일치하도록 적절하게 배치합니다. 참가자가 균형을 유지하기 위해 두 목발을 모두 사용하여 홈 자세로 서 있을 수 있는 능력을 보여주도록 요청하여 서 있는 동안 균형을 잡을 수 있는지 확인합니다.그런 다음 참가자에게 홈 위치의 위치와 느낌을 이해하기 위해 체중을 측면 및 후면으로 약간 이동하는 연습을 하도록 요청합니다. 다음으로, 참가자에게 목발 하나를 땅에서 들어 올려 하나의 목발로 균형을 유지하고 그 자세를 최대 1분 동안 유지하도록 지시합니다. 이 한 손 균형 운동에 복잡성을 더하려면 한 팔로 균형을 잡는 동안 반대쪽 팔을 뻗어 균형을 잡는 팔의 손목에 닿습니다.마지막으로, 참가자에게 5초 동안 발을 땅에서 완전히 들어 올리는 것을 목표로 한 발이 내려갈 수 있도록 옆으로 체중을 이동하도록 가르칩니다. 사용자에게 다른 다리로 이 운동을 반복하도록 지시합니다. 참가자에게 동력이 공급된 외골격으로 걷는 메커니즘을 지시하는 것으로 시작합니다.컨트롤러를 사용하여 걷기 모드를 선택하고 참가자에게 오른쪽 다리의 전진 스윙을 시작하기 위해 미리 결정된 목표를 향해 약간 앞으로 이동하도록 요청합니다. 다음으로, 오른발을 밟고 왼발의 무게를 풀면서 균형을 유지하기 위해 목발을 앞으로 옮기는 동시에 체중을 오른쪽으로 앞으로 이동하도록 사용자에게 지시합니다. 참가자에게 장치가 참가자의 움직임을 감지하고 왼쪽 다리를 앞으로 흔들기 시작할 것이라고 설명합니다.필요한 경우 동력이 공급되는 외골격을 잡아 사용자를 찾거나 어깨 부분과 같이 사용자가 온전한 감각을 가진 신체 부위에 도움을 제공합니다. 참가자가 걷는 동안 적절한 체중 이동을 수행할 때 교정합니다. 다음으로, 참가자에게 교육의 일부로 연습할 이동성 기술 목록을 설명합니다.참가자가 외골격으로 다양한 표면에서 걷는 연습을 할 수 있도록 교육 세션 중에 카펫, 콘크리트, 아스팔트 및 잔디와 같은 다양한 보행 표면을 통합합니다. 또한 참가자에게 경사로 오르기, 경사로 내려가기, 연석 컷아웃 가로질러, 고르지 않은 표면 등 다양한 경사가 있는 표면을 걷도록 요청합니다. 그런 다음 참가자가 다른 보행자와 함께 복도와 같은 시끄러운 환경에서 걷게 합니다.출입구 문턱 탐색, 문 개폐, 자동문 통과를 연습합니다. 머리 위로 캐비닛에 손을 뻗거나 벤치에 앉아서 일어서는 것과 같은 추가 활동을 통합하십시오. 마지막으로, 참가자가 명령에 따라 또는 마음대로 멈추는 연습을 하게 합니다.사용자가 앉을 준비가 되었을 때 사용자 뒤에 의자를 놓는 것으로 시작합니다. 외골격의 컨트롤러를 사용하여 5초 지연이 있는 앉기 모드를 활성화합니다. 이 지연 동안, 참가자에게 목발을 후방으로 배치하여 의자 위에서 균형 중심을 유지하도록 요청하십시오.마지막으로, 앉는 과정에서 사용자에게 발의 균형을 유지하기 위해 엉덩이를 앞으로 구부리도록 지시하고 트레이너가 필요에 따라 참가자를 돕도록 합니다. 이 프로토콜에서는 실내 및 실외에서 훈련 세션 동안뿐만 아니라 회전문 탐색과 같은 이동 기술 중에 상지 기능이 손상되지 않은 척수 손상 환자로부터 측정값을 얻었습니다. 10미터 보행 테스트의 경우, 참가자들은 전동식 외골격을 사용할 수 있는 초기 능력과 개선 속도도 다양합니다.평균적으로 참가자들은 각 세션마다 초당 0.0048미터를 더 빠르게 걸었으며, 평균 초기 속도는 초당 0.16미터였습니다. 일단 숙달되면 일반적인 훈련 세션은 1시간에서 1시간 30분 동안 지속되지만 척수 손상 참가자의 내성에 따라 달라집니다. 이 절차를 시도하는 동안 배우는 사람에게 인내심을 갖고 필요한 경우 다른 운동으로 전환하고 다른 날에 번거로운 작업으로 다시 돌아오는 것을 기억하는 것이 중요합니다.이 절차에 따라 카펫이 깔린 경사로와 같은 복잡한 표면을 걷는 것과 같은 다른 방법을 수행하여 사람이 전동 외골격을 사용하는 데 제한이 있는지 여부와 같은 추가 질문에 답할 수 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

신경 - 기계 인터페이스 (NMI)는 사용자의 운동 모드를 식별하기 위해 개발되었다. 이러한 NMI가 잠재적으로 전원이 공급되는 인공 다리의 신경 제어에 유용하지만 완전히 입증되지 않았다. 쉽게 구현 및 신경 제어 개발 전원 하체 보철을위한 안전하고 낮은 사지 절단 환자에 neurally 제어 인공 다리를 평가하는 실험실 환경 (2) 실험 장치 및 프로토콜에 대한 (1) 우리의 설계 엔지니어링 플랫폼 제공이 논문 효율적.

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학습하세요 동력형 외골격을 사용하여 척수 손상 환자의 보행 능력을 향상시키는 표준화된 훈련 방법을. 이 기술은 신경가소성을 활용하여 재활 치료에 혁신적인 접근법을 제공합니다.

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