Name: Szkolenie osób z urazem rdzenia kręgowego w poruszaniu się przy użyciu zasilanego egzoszkieletu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 46 s
Description: Poznaj metodę szkolenia osób z urazem rdzenia kręgowego w chodzeniu przy użyciu zasilanego egzoszkieletu. Program obejmuje ćwiczenia równowagi, przesuwanie ciężaru ciała i poruszanie się po różnych powierzchniach.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Wsparcie dla tej pracy uzyskało Narodowe Centrum Doskonałości ds. Medycznych Konsekwencji Urazów Rdzenia Kręgowego (VA RR&D #B9212C). Dwa z czterech zasilanych egzoszkieletów zostały wykorzystane na zasadzie wypożyczenia bez żadnych kosztów od ReWalk Robotics, Inc. (Marlborough, Massachusetts). Dodatkowo część uczestników otrzymała obuwie ortopedyczne, które zostało podarowane przez Aetrex Worldwide Inc. (Teaneck, New Jersey).
Pomoc od Denisa Doyle-Greena była nieoceniona podczas programu szkoleniowego i dziękujemy mu za to. Chcielibyśmy również podziękować fizjoterapeutom z Rehabilitacji i Urazów Rdzenia Kręgowego w Centrum Medycznym Jamesa J. Petersa VA za ich porady i konsultacje.

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W ciągu ostatnich pięciu lat nasza grupa opracowała udany program badań przesiewowych i szkoleniowych dla uczestników, aby mogli korzystać z rodzaju zasilanego egzoszkieletu, który wymaga kul. Szkoliliśmy osoby z całkowitym paraliżem ruchowym, a także te z niepełnym paraliżem. Ten program szkoleniowy ma potencjał do modyfikacji i rozbudowy o dodatkowe urządzenia, które wymagają użycia kul lub nowszych wersji istniejących urządzeń.
Standaryzacja programu szkoleniowego jest ważna dla zapewnienia bezpieczeństwa uczestników, pomyślnego wykorzystania urządzenia, identyfikacji zasobów personelu i uzyskania spójnych wyników. Kluczowe punkty w dobrym programie treningowym obejmują odpowiedni wybór kandydata, właściwe dopasowanie urządzenia, odpowiedni postęp umiejętności oraz zapewnienie pomocy na ramionach lub w obszarze z nienaruszonym czuciem, aby umożliwić użytkownikowi rozpoznanie wymaganej siły i ruchu, promując adaptację jego ruchów podczas kolejnych czynności krokowych. Ważne jest, aby ćwiczyć ten strategiczny taniec między trenerem a użytkownikiem, aby zminimalizować wsparcie trenera, pomagając w ten sposób użytkownikowi zdobyć wiedzę i niezależność w urządzeniu. Trenerzy powinni unikać asystowania poniżej poziomu czucia uczestnika, ponieważ takie działanie powoduje trudności w uzyskaniu niezależności w egzoszkielecie. Innym kluczowym punktem poprawy umiejętności chodzenia jest rzucenie uczestnikowi wyzwania polegającego na chodzeniu po różnych powierzchniach i w różnych środowiskach. Uczestnicy uważają, że chodzenie w pomieszczeniach i po płaskich/gładkich powierzchniach w centrum medycznym jest łatwiejsze niż poruszanie się po podłodze wyłożonej dywanem. Z kolei chodzenie po podłogach wyłożonych wykładziną jest łatwiejsze niż chodzenie na zewnątrz po nierównych powierzchniach, takich jak czy asfalt. Chodzenie w górę i w dół o różnym nachyleniu zbocza zmusza uczestnika do dostosowania strategii chodzenia, ponieważ metoda przenoszenia ciężaru ciała staje się trudniejsza ze względu na zmieniony środek równowagi prezentowany przez nachylenie. Wszystkie te trudne środowiska są powszechnie spotykane w społeczności i dlatego bardzo ważne jest, aby ćwiczyć w kontrolowanym otoczeniu, aby odpowiednio przygotować uczestnika.
Odnotowano kilka doniesień o osobach z SCI, które nauczyły się korzystać z zasilanego egzoszkieletu do bezpiecznego poruszania się po ziemi16-19,21,36. Wielu uczestników tych doniesień miało niewielką lub żadną szczątkową funkcję lub czucie w kończynach dolnych. W tych badaniach nie zgłoszono żadnych poważnych zdarzeń niepożądanych, a urządzenia uznano za bezpieczne w użyciu po odpowiednim przeszkoleniu. Zgłaszane zdarzenia niepożądane obejmowały otarcia skóry, siniaki lub zaczerwienienia skóry oraz zmęczenie kończyn górnych, zwłaszcza podczas początkowych sesji treningowych16,19,36. Zauważono, że przy dalszym treningu uczestnicy zauważyli zmniejszenie zmęczenia kończyn górnych, a otarcia skóry szybko ustąpiły dzięki lepszemu dopasowaniu urządzenia. Uniknięto przyszłych siniaków i zaczerwienień dzięki regulacji pasków i strategicznemu rozmieszczeniu dodatkowej wyściółki otaczającej dotknięty obszar.
Biegłość w posługiwaniu się urządzeniem zależy od zdolności do osiągania większych prędkości poruszania się, obniżonego poziomu wspomagania i bezpiecznego poruszania się w różnych środowiskach. Wcześniejsze doniesienia o zdolności chodzenia wykazały, że ci, którzy byli bardziej niezależni, poruszali się szybciej niż ci, którzy potrzebowali pomocy. Raport van Hedela i in. sklasyfikował spacerowiczów jako "wspomaganych spacerowiczów", jeśli potrafili poruszać się z minimalną prędkością 0,44 ± 0,14 m/s; Prędkość kojarzona z tymi, którzy zdecydowali się chodzić na zewnątrz z pomocą zamiast korzystać z wózka inwalidzkiego42. Ta prędkość chodzenia jest podobna do prędkości 0,40 m/s w ograniczonych ambulatorach środowiskowych zgłaszanych u osób po udarze. Chociaż tylko kilka badań wykazało prędkość poruszania się i poziom pomocy przy użyciu robotycznych egzoszkieletów, badania te wykazały, że wielu uczestników było w stanie osiągnąć prędkość chodzenia 0,40 m/s, o której mowa w poprzednich raportach. Raport z użyciem zasilanego egzoszkieletu wykazał, że 7 z 12 uczestników było w stanie poruszać się szybciej niż 0,40 m/s18. Inne badanie z użyciem innego zasilanego egzoszkieletu było w stanie zilustrować 6 z 16 uczestników, którzy z powodzeniem poruszali się z prędkością większą niż 0,40 m/s36. Chociaż raporty z użyciem trzeciego zasilanego egzoszkieletu nie wykazały prędkości chodzenia 0,40 m/s22,44, przyszłe raporty mogą wykazywać zwiększoną prędkość chodzenia po dalszym szkoleniu i/lub adaptacji w tym urządzeniu. Do tej pory wszystkie badania z użyciem zasilanych egzoszkieletów wykazały, że osoby potrzebujące większego poziomu pomocy chodzą z mniejszą prędkością. Jedną z myśli omawianych w tych raportach było to, że chociaż niektórzy uczestnicy nie poruszali się powyżej prędkości 0,40 m/s, byli w stanie poruszać się na poziomie "nadzoru" zdefiniowanym w skali FIM. Raporty te sugerują, że dzięki dodatkowemu szkoleniu lub modyfikacjom urządzeń, można osiągnąć poruszanie się z tymi większymi prędkościami.
Wykazano, że wydatek energetyczny mierzony zużyciem tlenu zwiększa się przy chodzeniu wspomaganym przez egzoszkielet, ale nie powyżej progu, który jest nadmiernie męczący. Ośmiu uczestników, którzy poruszali się w zasilanym egzoszkielecie w średnim tempie 0,22 ± 0,11 m/s, wykazało zużycie tlenu podczas chodzenia na poziomie 11,2 ± 1,7 ml/kg/min i tętno 118 ± 21 bmp (48% ± 16% rezerwy tętna), z których oba stanowiły znaczny wzrost w porównaniu z siedzeniem i staniem17. ale znacznie poniżej maksymalnych przewidywanych wartości. W innym raporcie, w którym użyto innego zasilanego egzoszkieletu, oceniono zużycie tlenu u 5 uczestników podczas 2 napadów chodu i stwierdzono 9,5 ± 0,8 ml/kg/min podczas chodzenia z prędkością 0,19 ± 0,01 m/s i 11,5 ± 1,4 ml/kg/min podczas chodzenia z prędkością 0,27 ± 0,05 m/s21. Oba te badania wykazały, że uczestnicy poruszający się z umiarkowaną intensywnością przekraczali minimalny próg intensywności treningu określony przez American College of Sports Medicine jako skuteczny w korzyściach krążeniowo-oddechowych45. Sugeruje to, że urządzenia te mogą być używane przez dłuższy czas, zapewniając formę aktywności, która, jeśli jest wykonywana regularnie, może prowadzić do poprawy kondycji, składu ciała i profilu lipidowego użytkownika.
Zasilane egzoszkielety oferują formę zmodyfikowanej niezależności (poziom szósty zgodnie z definicją FIM) dla chodzenia i poruszania się na ziemi dla osób z funkcją kończyny górnej. Przyszłe urządzenia mogą być zaprojektowane tak, aby poruszać się z większą prędkością lub zapewniać większą możliwość zmiany pożądanej prędkości poruszania się. Przyszłe egzoszkielety mogą być również zaprojektowane dla osób z ograniczoną funkcją dłoni i ramienia (takich jak osoby z tetraplegią), utrzymując równowagę użytkownika z dodatkowym wsparciem tułowia i zapewniając inny mechanizm niż trzymanie kuli w celu utrzymania równowagi. Być może pewnego dnia odkrycia w dziedzinie kontroli mózgu zostaną włączone do kontroli ruchu chodu20. W tej rozwijającej się dziedzinie przedstawione podstawowe koncepcje szkoleniowe mogą mieć zastosowanie do obecnych i przyszłych zasilanych egzoszkieletów, ale powinny być dostosowane do użytkownika i używanego egzoszkieletu.
Standaryzowane strategie treningowe są obecnie wykorzystywane do udanego chodzenia wspomaganego przez egzoszkielet uczestników; Przyszłe modyfikacje tych urządzeń mogą wymagać dostosowania do paradygmatu szkolenia. Szkolenie wykwalifikowanych pracowników służby zdrowia zajmujących się SCI, aby odpowiednio przeszkolili osoby z SCI w zakresie chodzenia wspomaganego egzoszkieletem, jest niezbędne do dalszego stosowania i przepisywania tych urządzeń. Przyszłość tych urządzeń rysuje się w jasnych barwach; stosowanie zasilanych egzoszkieletów przez osoby z SCI stałoby się bardziej rozpowszechnione wraz z ustanowieniem programów treningowych w ośrodkach medycznych i rehabilitacyjnych na całym świecie. Ponadto przyszłe badania mogą wykazać, że regularne chodzenie wspomagane egzoszkieletem poprawia wiele wtórnych powikłań medycznych, które są związane z unieruchomieniem i paraliżem spowodowanym uszkodzeniem rdzenia kręgowego.

Wiele osób z uszkodzeniem rdzenia kręgowego (SCI) nie jest w stanie stać i poruszać się z lub bez użycia urządzenia wspomagającego lub pomocy fizycznej. Przez wieki jedyną opcją mobilności dla osób z ciężkim nardzeniem rdzenia rdzenia kręgowego był wózek inwalidzki1. W ciągu ostatnich kilku dekad osoby z SCI miały możliwość uzupełnienia swojej mobilności za pomocą pasywnych urządzeń ortopedycznych, takich jak różne ortezy chodu posuwisto-zwrotnego (RGO)2-7. Urządzenia te nie stały się jednak szerzej stosowane ze względu na wysiłek fizyczny wymagany przez użytkownika do poruszania się za pomocą tych urządzeń. RGO mają również ograniczenia w zdolności do wchodzenia po schodach, wstawania i siadania3,7. Podjęto wysiłki w celu zwiększenia wydajności tych urządzeń poprzez włączenie funkcjonalnej stymulacji elektrycznej (FES) w celu zasilania ruchu i ułatwienia wymachiwania kończyną do przodu; Wysiłki te nie wykroczyły jednak poza koncepcje i prototypy8-12. W latach siedemdziesiątych XX wieku silniki zostały połączone z ortezą, aby napędzać ruch stawów biodrowych i kolanowych i udało się umożliwić osobie z SCI podjęcie kroków13. Jednak nieodpowiednia bateria i technologia komputerowa w tamtych czasach ograniczały zasięg urządzenia, a dalszy rozwój został zarzucony10,13.
Dzięki najnowszym postępom technologicznym opracowano kilka aktywnych egzoszkieletów, które umożliwiają osobom z różnymi patologiami poruszanie się po ziemi. Te zasilane egzoszkielety były badane u osób z udarem14,15, osób z całkowitym i niepełnym SCI16-24 oraz innych osób z niepełnosprawnościami powodującymi ograniczoną kontrolę nad kończynami dolnymi25-27. Chociaż urządzenia różnią się między sobą, każde z nich wymaga przeszkolenia i praktyki przez użytkownika w celu zapewnienia bezpiecznego działania. Trzy z wymienionych urządzeń wymagają użycia kul do poruszania się i utrzymania równowagi. Czwarty zachowuje równowagę i stabilność dzięki dużej płycie podstawy i masie, która powiększa podstawę podparcia i obniża środek ciężkości20. Trzy urządzenia, które wymagają kuli, wykorzystują te same zasady, mimo że istnieją pewne różnice w mechanice i metodach kontrolowania pożądanych działań ze względu na różnice w konstrukcji urządzeń.
Program treningowy został opracowany w James J. Peters VA Medical Center (JJPVAMC), Bronx, NY przez grupę badaczy składającą się z inżyniera biomedycznego, fizjologa, fizjoterapeuty, fizjologa ćwiczeń, neurologa i fizjoterapeutów. Program treningowy został opracowany z jednym konkretnym zasilanym egzoszkieletem opisanym wcześniej 17,18, ale zawiera zestawy umiejętności, które mają zastosowanie do innych zasilanych egzoszkieletów, które wymagają zestawu kul w celu utrzymania równowagi. Wszyscy potencjalni uczestnicy zostali przebadani przed udziałem w progresywnym programie szkoleniowym. Znaczenie badań przesiewowych u osób z SCI ma na celu zapewnienie braku przeciwwskazanych powikłań medycznych, które mogą utrudniać bezpieczne stosowanie tych urządzeń. Jednym z obszarów budzących niepokój jest niska gęstość mineralna kości (BMD). Osoby z SCI doświadczają dramatycznej utraty masy kostnej bezpośrednio po urazie28,29, która może trwać przez całe życie30. Ta utrata BMD powoduje wysokie ryzyko złamań kości długich. Obecnie nie ma skutecznego leczenia mającego na celu złagodzenie utraty masy kostnej u osób z całkowitym narzeniem rdzenia kręgowego układu krążenia. Ponadto nie istnieje ustalony próg złamania dla osoby z SCI, ale podjęto wysiłki w celu zidentyfikowania kryteriów, które mogą być wykorzystane jako przewodnik31-33 wraz z oceną kliniczną i historią złamań. Inne powszechne przeciwwskazania mogą być leczone i ustępować, takie jak ograniczony zakres ruchu (ROM)34 iodleżyny35. Każdy z różnych zasilanych egzoszkieletów może wymagać różnych warunków kwalifikowalności, takich jak kryteria ROM, aby być kandydatem do korzystania z urządzenia, z których większość została opisana17-19,21,22,36.
Gdy osoba pomyślnie przejdzie wszystkie kryteria przesiewowe, można dopasować urządzenie do użytkownika i można kontynuować szkolenie. Prawidłowe dopasowanie urządzenia jest ważne, aby uniknąć niewłaściwego kontaktu kończyn dolnych z egzoszkieletem, ponieważ złe dopasowanie może prowadzić do siniaków i/lub otarć skóry16. Użytkownicy mogą mieć ograniczone czucie kończyn dolnych i propriocepcję lub nie mieć go wcale; Ten brak sensorycznej i dotykowej informacji zwrotnej ze stóp może przyczynić się do ogólnego braku świadomości ich środka równowagi, spowalniając zdolność użytkownika do opanowania urządzenia. Ten brak świadomości środka równowagi może również prowadzić do wyzwań związanych z odpowiednim przenoszeniem ciężaru ciała, takich jak trudności w ocenie zakresu przesunięcia do przodu i na boki niezbędnego podczas cyklu chodu oraz niewłaściwie czasowe przenoszenie ciężaru ciała, co skutkuje nadmiernym obciążeniem ramion i kul w celu utrzymania równowagi. Po opanowaniu podstawowych mechanizmów równowagi w pozycji stojącej i przenoszenia ciężaru ciała, użytkownik uczy się chodzić w urządzeniu. Potrzeba wielu sesji, aby poprawić chodzenie i inne umiejętności poruszania się. Początkowo do treningu wykorzystywane są powierzchnie, które są płaskie i gładkie w centrum medycznym. Jednak wraz z podniesionym poziomem umiejętności użytkownik staje przed coraz trudniejszymi zadaniami, wprowadzając różne powierzchnie do chodzenia, takie jak dywan, asfalt,, trawa i niepoziome powierzchnie o różnym stopniu nachylenia.
Celem tego manuskryptu jest przedstawienie kryteriów selekcji, prawidłowego dopasowania i procedur treningowych dla korzystania z zasilanego egzoszkieletu do chodzenia po ziemi. Ten program został opracowany specjalnie dla jednego urządzenia, które jest opisywane przez inneosoby w wieku 16-18 lat, ale odnosi się do aspektów i wyzwań, które są wspólne dla trenerów personelu i osób z SCI, którzy uczestniczą w programach chodzenia wspomaganego przez egzoszkielet, które mogą korzystać z innego zasilanego egzoszkieletu. Niektóre aspekty tego protokołu są specyficzne dla urządzenia używanego w JJPVAMC. Dodatkowo, niektóre elementy programu treningowego zostały opracowane przez producenta, w tym orientacja elementów urządzenia, podstawowe wskazówki dotyczące prawidłowego dopasowania oraz podstawowe instrukcje dotyczące umiejętności stania i siedzenia. Naukowcy z JJPVAMC opracowali wszystkie czynności treningowe wykonywane po wstaniu użytkownika. Obejmują one ulepszenie instrukcji treningu stania i siedzenia, umiejętności utrzymania równowagi na stojąco, umiejętności progresji chodu w pomieszczeniach, umiejętności chodzenia na świeżym powietrzu oraz inne zadania związane z mobilnością w zakresie docierania, zatrzymywania, skręcania i różnych rodzajów nawigacji po drzwiach/progach.

<table><tbody><tr><td>Zasilany egzoszkielet, taki jak ReWalk Ekso REX i Indego etc.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Loft strand Kule</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wygodne trampki</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

szkolenie osób z urazem rdzenia kręgowego w poruszaniu się przy użyciu zasilanego egzoszkieletu

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

Zasilane egzoszkielety stały się dostępne do poruszania się na ziemi u osób z paraliżem spowodowanym urazem rdzenia kręgowego (SCI), które mają nienaruszoną funkcję kończyny górnej i są w stanie utrzymać pionową równowagę za pomocą kul na przedramieniu. Aby poruszać się w egzoszkielecie, użytkownik musi nabyć umiejętność utrzymywania równowagi podczas stania, siedzenia i odpowiedniego przenoszenia ciężaru ciała przy każdym kroku. Może to być trudne zadanie dla osób z deficytami czucia i propriocepcji w kończynach dolnych. Niniejszy manuskrypt opisuje kryteria przesiewowe i program szkoleniowy opracowany w James J. Peters VA Medical Center, Bronx, NY, w celu nauczenia użytkowników umiejętności potrzebnych do korzystania z tych urządzeń w środowisku instytucjonalnym, domowym lub społecznym. Przed rozpoczęciem treningu potencjalni użytkownicy są badani pod kątem odpowiedniego zakresu ruchu stawów biodrowych, kolanowych i skokowych. Osoby z SCI są narażone na zwiększone ryzyko złamań kończyn dolnych, nawet przy minimalnym obciążeniu lub urazie, dlatego przeprowadza się ocenę gęstości mineralnej kości w celu zmniejszenia ryzyka złamań. W ramach badań przesiewowych wykonywane jest również badanie fizykalne w celu zidentyfikowania dodatkowych przeciwwskazań zdrowotnych. 
Gdy osoba pomyślnie przejdzie wszystkie wymagania przesiewowe, jest dopuszczona do rozpoczęcia programu szkoleniowego. Urządzenie jest odpowiednio dopasowane do użytkownika. Seria zadań związanych z równowagą statyczną i dynamiczną jest nauczana i wykonywana przez użytkownika przed nauką chodzenia. Osoba uczy się poruszać w różnych środowiskach, od powierzchni na poziomie pomieszczeń po zewnątrz na nierównych lub zmieniających się powierzchniach. Gdy jest wystarczająco wykwalifikowany, aby być kandydatem do użytku domowego z egzoszkieletem, użytkownik jest zobowiązany do wyznaczenia towarzysza-spacerowicza, który będzie trenował razem z nim. Razem para musi wykazać się zdolnością do wykonywania różnych zaawansowanych zadań, aby uzyskać pozwolenie na korzystanie z egzoszkieletu w swoim środowisku domowym/społecznym.

W trakcie treningu przeprowadzane są następujące pomiary. Umiejętności utrzymywania równowagi z wykorzystaniem kul obu stron oraz jednej strony są oceniane przez 1 min jako &#34;zdolność&#34; lub &#34;brak zdolności&#34; do utrzymania równowagi (Rysunek 2). Oceny chodu pod kątem czasu i dystansu są przeprowadzane podczas sesji treningowych przy użyciu testów 6MWT, 10MWT oraz TUG. Chód wspomagany egzoszkieletem na powszechnie występujących nawierzchniach jest testowany w pomieszczeniach (Rysunki 3 i 4) oraz na zewnątrz (Rysunki 5-6). Inne umiejętności mobilności, takie jak przechodzenie przez drzwi (Rysunki 7 i 8), sięganie nad głową do szafki (Rysunek 9) oraz siadanie na ławce w parku (Rysunek 10), są oceniane jako &#34;zdolność&#34; lub &#34;brak zdolności&#34; do wykonania czynności.
Średnie prędkości chodzenia podczas testu 10MWT w interwałach 10 sesji dla pierwszych 60 sesji zostały przedstawione (Rycina 11). Wykres ten pokazuje, że uczestnicy wykazują zróżnicowane początkowe zdolności posługiwania się zasilanym egzoszkieletem oraz różny tempo poprawy wyników wśród użytkowników. Średnia ± odchylenie standardowe nachylenia linii dopasowania wynosi 0,0048 ± 0,004 m/sec, a wartości mieściły się w zakresie od 0,00026 do 0,015 m/sec. Wskazuje to, że mimo zmiennego tempa poprawy u poszczególnych uczestników, średnio każdy chodził o 0,0048 m/sec szybciej w każdej kolejnej sesji. Średnia ± odchylenie standardowe punktu przecięcia linii dopasowania wynosi 0,16 ± 1,8 m/sec, a wartości mieściły się w zakresie od -0,026 do 0,50 m/sec. Wskazuje to, że średnio uczestnicy osiągali początkową prędkość 0,16 m/sec, przy czym niektórzy uczestnicy niemal w ogóle nie potrafili się poruszać, a inni wykazywali bardzo dobre zdolności w początkowych etapach treningu.
Pomoc trenera wpływa na wyniki; osoby wymagające większego wsparcia chodzą wolniej niż osoby bardziej biegłe i niezależne w obsłudze systemu18. Trzy pomiary testów chodzenia, mimo podobieństwa, dostarczają różnych informacji o biegłości. Test 10MWT wskazuje na maksymalny wysiłek w zakresie prędkości (m/sec), z jakim użytkownik jest w stanie poruszać się w urządzeniu. Dystans w teście 6MWT, po przeliczeniu na prędkość w m/sec, określa średnią prędkość chodu i wskazuje na spójność chodu w egzoszkielecie. Ponieważ stoper działa nadal, gdy użytkownik przypadkowo przestanie iść, prędkość z testu 6MWT zbliżona do maksymalnego wyniku z testu 10MWT świadczy o stabilnym chodzie i mniejszej liczbie zatrzymań. Test TUG wymaga wykonania wielu czynności w następstwie po sobie. TUG jest miarą ogólnej zdolności osoby do łączenia wstawania, chodzenia, obracania się, zatrzymywania i siadania w zautomatyzowanym egzoszkielecie. Przegląd pomiarów 6MWT, 10MWT i TUG został opisany wcześniej przez Yanga18 i jest przedstawiony w Tabeli 1 wraz z danymi demograficznymi uczestników.
<img alt="Rycina 1" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig1.jpg" /> 
Rycina 1. Równowaga przy użyciu dwóch kul. Na tej rycinie przedstawiono osobę stojącą w bezruchu i zachowującą równowagę przy pomocy obu kul. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Rycina 2" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig2.jpg" /> 
Rycina 2. Równowaga przy użyciu jednej kuli łokciowej. Ta rycina przedstawia osobę stojącą w bezruchu i utrzymującą równowagę przy użyciu tylko jednej kuli. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig2large.jpg" target="_blank">Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Rysunek 3" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig3.jpg" /> 
Rysunek 3. Chodzenie wewnątrz pomieszczenia po gładkiej powierzchni. Na tym rysunku przedstawiono osobę idącą wewnątrz pomieszczenia po płaskiej powierzchni. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig3large.jpg" target="_blank">Aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku, kliknij tutaj.</a>
<img alt="Rysunek 4" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig4.jpg" /> 
Rysunek 4. Chodzenie po dywanie. Na tym rysunku przedstawiono osobę idącą wewnątrz pomieszczenia po powierzchni pokrytej dywanem. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig4large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Rysunek 5" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig5.jpg" /> 
Rysunek 5. Chodzenie na zewnątrz po trawie. Ten rysunek przedstawia osobę idącą na zewnątrz po trawie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig5large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Rysunek 6" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig6.jpg" /> 
Rysunek 6. Chodzenie po pochyłościach. Na tym rysunku przedstawiono osobę idącą na zewnątrz w dół obniżonego krawężnika. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig6large.jpg" target="_blank">Aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku, kliknij tutaj.</a>
<img alt="Rycina 7" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig7.jpg" /> 
Rycina 7. Korzystanie z windy. Na rycini przedstawiono osobę wychodzącą z pomieszczenia z drzwiami zamykanymi czasowo, w tym przypadku z windy. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig7large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Rycina 8" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig8.jpg" /> 
Rycina 8. Wychodzenie przez drzwi obrotowe. Na tej rycinie przedstawiono osobę wychodzącą przez drzwi obrotowe. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig8large.jpg" target="_blank">Aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny, kliknij tutaj.</a>
<img alt="Rycina 9" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig9.jpg" /> 
Rycina 9. Sięganie do szafki wiszącej i blatu. Ta rycina przedstawia osobę wyjmującą przedmioty z szafki wiszącej. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig9large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Rysunek 10" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig10.jpg" /> 
Rysunek 10. Siedzenie na zewnątrz na ławce w parku. Rysunek ten przedstawia osobę siedzącą na zewnątrz na ławce w parku. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig10large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Rysunek 11" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig11.jpg" /> 
Rysunek 11. Średnie prędkości 10MWT z dziesięciu sesji. Dane przedstawiają prędkości 10MWT dla pierwszych 60 sesji treningowych, uśrednione w interwałach dziesięciu sesji. Oś x opisuje sesje, a oś y opisuje średnią prędkość (m/sec) obliczoną na podstawie wyniku 10MWT uzyskanego podczas sesji treningowej uczestników. Na wyniki każdego uczestnika nałożono linię dopasowania liniowego. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig11large.jpg" target="_blank">Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="8">Charakterystyka demograficzna</td>
			<td colspan="7">Testy chodu (WT) i poziomy wsparcia (LOA)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">SID</td>
			<td rowspan="2">Wiek 
			(y)</td>
			<td rowspan="2">Ht 
			(cm)</td>
			<td rowspan="2">Wt 
			(kg)</td>
			<td rowspan="2">Płeć</td>
			<td rowspan="2">DOI 
			(y)</td>
			<td rowspan="2">LOI</td>
			<td rowspan="2">AIS</td>
			<td colspan="2">10 m WT</td>
			<td colspan="2">6-min WT</td>
			<td>TUG&#160;</td>
			<td rowspan="2">(LOA)</td>
			<td rowspan="2">Ocenić- 
			Sesja szkoleniowa&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(s)</td>
			<td>(m/s)</td>
			<td>(m)</td>
			<td>(m/s)</td>
			<td>(sek)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1</td>
			<td>34</td>
			<td>173</td>
			<td>66.7</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>9</td>
			<td>T4</td>
			<td>B</td>
			<td>39</td>
			<td>0.26</td>
			<td>90</td>
			<td>0.25</td>
			<td>83</td>
			<td>Min</td>
			<td>89</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2</td>
			<td>48</td>
			<td>168</td>
			<td>68</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>4</td>
			<td>T10</td>
			<td>A</td>
			<td>62</td>
			<td>0.16</td>
			<td>51</td>
			<td>0.14</td>
			<td>NP</td>
			<td>Min</td>
			<td>18</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3</td>
			<td>44</td>
			<td>183</td>
			<td>77.1</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>4.5</td>
			<td>T4</td>
			<td>A</td>
			<td>20</td>
			<td>0.50</td>
			<td>209</td>
			<td>0.58</td>
			<td>56</td>
			<td>MI</td>
			<td>63</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4</td>
			<td>58</td>
			<td>160</td>
			<td>64.4</td>
			<td>Kobieta</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>MI&#160;</td>
			<td>43</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5</td>
			<td>61</td>
			<td>175</td>
			<td>72.6</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>14</td>
			<td>T11</td>
			<td>A</td>
			<td>23</td>
			<td>0.44</td>
			<td>137</td>
			<td>0.38</td>
			<td>66</td>
			<td>MI&#160;</td>
			<td>37</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6</td>
			<td>24</td>
			<td>185</td>
			<td>74.8</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>5</td>
			<td>T5</td>
			<td>A</td>
			<td>56</td>
			<td>0.18</td>
			<td>60</td>
			<td>0.17</td>
			<td>NP</td>
			<td>Min</td>
			<td>12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7</td>
			<td>40</td>
			<td>183</td>
			<td>88.5</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>1.5</td>
			<td>T1</td>
			<td>B</td>
			<td>61</td>
			<td>0.16</td>
			<td>51</td>
			<td>0.14</td>
			<td>70</td>
			<td>S</td>
			<td>102</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8</td>
			<td>56</td>
			<td>175</td>
			<td>83.9</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>3</td>
			<td>T9</td>
			<td>A</td>
			<td>22</td>
			<td>0.46</td>
			<td>151</td>
			<td>0.42</td>
			<td>116</td>
			<td>S</td>
			<td>51</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9</td>
			<td>50</td>
			<td>183</td>
			<td>99.8</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>11</td>
			<td>T7</td>
			<td>A</td>
			<td>17</td>
			<td>0.59</td>
			<td>208</td>
			<td>0.58</td>
			<td>56</td>
			<td>MI</td>
			<td>56</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10</td>
			<td>37</td>
			<td>170</td>
			<td>65.8</td>
			<td>Samiec</td>
			<td>6</td>
			<td>T2</td>
			<td>A</td>
			<td>22</td>
			<td>0.46</td>
			<td>150</td>
			<td>0.42</td>
			<td>63</td>
			<td>Min</td>
			<td>59</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>11</td>
			<td>64</td>
			<td>173</td>
			<td>72.8</td>
			<td>Mężczyzna</td>
			<td>3</td>
			<td>T2</td>
			<td>A</td>
			<td>78</td>
			<td>0.13</td>
			<td>46</td>
			<td>0.13</td>
			<td>NP</td>
			<td>Moduł</td>
			<td>28</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12</td>
			<td>37</td>
			<td>152</td>
			<td>65.8</td>
			<td>Kobieta</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>Zawał mięśnia sercowego&#160;</td>
			<td>39</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1. Charakterystyka uczestników i wyniki testu chodzenia. SID=numer identyfikacyjny uczestnika; y=lata; cm=centymetry; kg=kilogramy; DOI=czas trwania urazu; LOI=poziom urazu; AIS=skala dysfunkcji American Spinal Injury Association; LOA=poziom asysty; s=sekundy; m=metry; NP=nieprzeprowadzony i NT=nietraumatyczny SCI. LOA został zaadaptowany z FIM jako jedna z następujących opcji: asysta umiarkowana (Mod) – uczestnik wykonuje od 50% do 74% zadania; asysta minimalna (Min) – użytkownik wykonuje 75% lub więcej zadania; nadzór (S) – trener nie dotyka uczestnika, ale znajduje się wystarczająco blisko, aby zapewnić wsparcie w utrzymaniu równowagi lub niezbędne prowadzenie; oraz zmodyfikowana niezależność (MI) – trener nie zapewnia żadnej asysty, a uczestnik jest w pełni niezależny podczas chodzenia w urządzeniu. Przedruk za zgodą z: Yang A, Asselin P, Knezevic S, Kornfeld S, Spungen A. Assessment of in-hospital walking velocity and level of assistance in a powered exoskeleton in persons with spinal cord injury. Top Spinal Cord Inj Rehabil. 2015; 21(2):100-109. Copyright (C) 2015 Thomas Land Publishers, Inc.

Szkolenie osoby z paraliżem w poruszaniu się za pomocą zasilanego egzoszkieletu może stanowić wyzwanie. Celem jest przedstawienie kryteriów wyboru kandydatów i procedur szkoleniowych w zakresie chodzenia wspomaganego egzoszkieletem i innych umiejętności ruchowych, które można rozwijać wraz z poprawą poziomu umiejętności uczestnika.

Szkolenie osób z urazem rdzenia kręgowego w poruszaniu się przy użyciu zasilanego egzoszkieletu

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

Ogólnym celem tego programu szkoleniowego jest dostarczenie pewnych wskazówek i standaryzacja programu treningowego, aby nauczyć osoby z uszkodzeniem rdzenia kręgowego, jak poruszać się przy użyciu zasilanego egzoszkieletu. Ta metoda może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie zasilanych egzoszkieletów, takie jak postęp w treningu i rodzaje działań mających na celu rozwinięcie umiejętności niezbędnych do samodzielnego korzystania z tych urządzeń. Główną zaletą tej techniki jest to, że zapewnia ona konkretne wytyczne i ustrukturyzowane działania w celu szkolenia osób z niewielkimi lub żadnymi ruchami wolicjonalnymi w kończynach dolnych do poruszania się przy użyciu zasilanego egzoszkieletu, który jest nową technologią.Implikacje tej techniki mogą rozciągać się na terapię udaru mózgu, ponieważ plastyczność neuronalna potencjalnie umożliwia nowym obszarom mózgu tworzenie nowych połączeń nerwowych w celu wykonywania zadań funkcjonalnych. Ogólnie rzecz biorąc, osoby, które dopiero zaczynają korzystać z tej metody, będą miały trudności, ponieważ nie są przyzwyczajone do prawidłowego przenoszenia ciężaru ciała, aby umożliwić urządzeniu chodzenie, nie mówiąc już o stanie w pozycji pionowej. Zacznij od ułożenia uczestnika w pozycji leżącej.Użyj elastycznej taśmy mierniczej, aby określić szerokość miednicy, długość górnej części nogi, a także długość dolnej nogi i nagraj w centymetrach. Zmierz długość górnej części nogi od najbardziej wydatnego punktu krętarza większego linii stawu biodrowego do stawu kolanowego. Zmierz drugie utykanie w ten sam sposób i zapisz wszelkie rozbieżności w długości kończyny.Dostosuj zasilany egzoszkielet od środka osi bioder do środka osi kolana, zgodnie z odległością zmierzoną na każdej z długości górnej nogi uczestnika. Następnie zmierz długość dolnej części nogi od linii stawu kolanowego do dolnej części stopy. Powtórz ten pomiar dla drugiej długości dolnej części nogi.Dostosuj długość od dołu płyty stopy do środka dostępu do kolana zasilanego egzoszkieletu dla każdej kończyny dolnej, zgodnie z odległością mierzoną od uczestnika w podobny sposób, jak to ma miejsce w przypadku górnej nogi. Umieść opaskę miednicy najbliżej szerokości miednicy uczestnika za osobą i powoli przesuwaj ją do przodu, aby sprawdzić dopasowanie. Następnie umieść egzoszkielet w pozycji siedzącej na krześle z otwartym oparciem.Następnie poproś uczestnika, aby usiadł w urządzeniu i poinstruuj go, aby położył stopy w butach. Kontynuuj zabezpieczanie pasków, zaczynając od najbardziej dystalnego punktu i przesuwając się proksymalnie w górę ciała, kończąc na paskach na klatkę piersiową. Następnie wprowadź stopę całkowicie do buta, zwracając szczególną uwagę, aby palce nie były podwinięte.Po zabezpieczeniu stóp w butach należy zabezpieczyć paski bezpośrednio pod kolanami. Następnie zabezpiecz paski nad kolanami i te na górnej części ud, uważając, aby nie zgnieść odzieży pod paskami, co może prowadzić do niepożądanego tarcia lub ucisku punktów kontaktu. Na koniec zabezpiecz pasek piersiowy.Zacznij od wyposażenia uczestnika w zestaw kul na przedramieniu, które pomogą w utrzymaniu równowagi i zwrotności urządzenia. Siedząc w egzoszkielecie, poinstruuj uczestnika, aby umieścił końcówki kul z tyłu w sposób, który da mu możliwość przepchnięcia ciężaru ciała na stopy. Następnie wyjaśnij uczestnikowi procedurę siadania i stania.Niech jeden trener asystuje z tyłu, a drugi z przodu. Następnie poinstruuj uczestnika, aby stanął o własnych siłach i korzystał z pomocy trenera tylko wtedy, gdy jest to konieczne. Poinstruuj uczestnika, aby nacisnął polecenie stania, a następnie umieścił kule z tyłu i pochylił się do przodu, jednocześnie odpychając kule, aby pomóc urządzeniu w ustawieniu ich w pozycji pionowej.Przy pierwszych okazjach stania oceń, czy opaska biodrowa wymaga regulacji z przodu i z tyłu. Ustaw się odpowiednio tak, aby krętarz znajdował się w jednej linii z rotacją stawu biodrowego. Upewnij się, że uczestnik jest w stanie utrzymać równowagę w pozycji stojącej, prosząc go, aby wykazał się zdolnością do stania w pozycji domowej, używając obu kul w celu utrzymania równowagi.Następnie poproś uczestnika, aby przećwiczył lekkie przesuwanie ciężaru ciała na boki i do tyłu, aby zrozumieć lokalizację i odczucie pozycji domowej. Następnie poinstruuj uczestnika, aby utrzymywał równowagę tylko jedną kulą, podnosząc jedną kulę z ziemi i utrzymując tę postawę do jednej minuty. Dodaj trochę złożoności do tego ćwiczenia równowagi jedną ręką, balansując jedną ręką, podczas gdy ramię przeciwne sięga, aby dotknąć nadgarstka ramienia równoważącego.Na koniec naucz uczestnika przesuwania ciężaru ciała na boki, pozwalając jednej stopie na odciążenie, w celu całkowitego oderwania stopy od ziemi na pięć sekund. Poinstruuj użytkownika, aby powtórzył to ćwiczenie drugą nogą. Zacznij od poinstruowania uczestnika o mechanizmie chodzenia z zasilanym egzoszkieletem.Użyj kontrolera, aby wybrać tryb chodzenia i poproś uczestnika, aby przesunął się lekko do przodu w kierunku wcześniej określonego celu, aby zainicjować wymach prawej nogi do przodu. Następnie poinstruuj użytkownika, aby przesunął kule do przodu, jednocześnie przesuwając ciężar ciała do przodu w prawo, aby utrzymać równowagę podczas wchodzenia na prawą stopę i odciążania lewej stopy. Wyjaśnij uczestnikowi, że urządzenie wyczuje ruch uczestnika i zainicjuje wymachiwanie lewej nogi do przodu.W razie potrzeby zauważ użytkownika, chwytając zasilany egzoszkielet lub udziel pomocy w obszarze ciała, w którym użytkownik ma nienaruszone czucie, takim jak obszar ramienia. Popraw uczestnika, gdy wykonuje prawidłowe przenoszenie ciężaru ciała podczas chodzenia. Następnie opisz uczestnikowi listę umiejętności mobilności, które będą ćwiczone w ramach szkolenia.Podczas sesji treningowej włącz różne powierzchnie do chodzenia, takie jak dywan,, asfalt i trawa, aby uczestnik mógł ćwiczyć chodzenie po różnych powierzchniach za pomocą egzoszkieletu. Dodatkowo poproś uczestnika, aby chodził po powierzchniach o różnym nachyleniu, takich jak wchodzenie po rampie, zjeżdżanie po rampie, przechodzenie przez wycięcie w krawężniku oraz po nierównych powierzchniach. Następnie poproś uczestnika, aby chodził w hałaśliwym otoczeniu, takim jak korytarz z innymi pieszymi.Ćwicz nawigację po progach drzwi, otwieranie i zamykanie drzwi oraz przechodzenie przez drzwi automatyczne. Włącz dodatkowe czynności, takie jak sięganie nad głowę do szafki lub siedzenie i wstawanie z ławki. Na koniec poproś uczestnika, aby przećwiczył zatrzymywanie się na komendę lub do woli.Zacznij od umieszczenia krzesła za użytkownikiem, gdy będzie gotowy do siedzenia. Użyj kontrolera egzoszkieletu, aby aktywować tryb siedzenia, dla którego występuje pięciosekundowe opóźnienie. Podczas tego opóźnienia poproś uczestnika, aby umieścił kule z tyłu, aby utrzymać środek równowagi nad krzesłem.Na koniec, podczas procesu siedzenia, poinstruuj użytkownika, aby schylił się do przodu w biodrze, aby utrzymać równowagę nad stopami, i poproś trenerów, aby pomogli uczestnikowi w razie potrzeby. W tym protokole pomiary uzyskano od pacjentów z urazem rdzenia kręgowego z nienaruszoną funkcją kończyny górnej podczas sesji treningowych w pomieszczeniach i na zewnątrz, a także podczas umiejętności poruszania się, takich jak poruszanie się po drzwiach obrotowych. W teście dziesięciometrowego chodu uczestnicy mają różną początkową zdolność do korzystania z zasilanego egzoszkieletu w różnych sesjach, a także różne wskaźniki poprawy.Średnio uczestnicy chodzili o 0,0048 metra na sekundę szybciej podczas każdej sesji, przy średniej prędkości początkowej 0,16 metra na sekundę. Po opanowaniu typowa sesja treningowa trwa od jednej do półtorej godziny, ale będzie się różnić w zależności od tolerancji uczestnika z urazem rdzenia kręgowego. Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać o tym, aby uzbroić się w cierpliwość w stosunku do osoby uczącej się, a w razie potrzeby przejść do innego ćwiczenia i wrócić do kłopotliwego zadania w innym dniu.Po tej procedurze można wykonać inne metody, takie jak chodzenie po skomplikowanych powierzchniach, takich jak rampy wyłożone wykładziną, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania, takie jak to, czy dana osoba może mieć ograniczenia w korzystaniu z zasilanego egzoszkieletu.

training-persons-with-spinal-cord-injury-to-ambulate-using-powered

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Interfejsy neuronowe (NMI) zostały opracowane w celu identyfikacji trybu lokomocji użytkownika. Te NMI są potencjalnie przydatne do neuronalnej kontroli napędzanych sztucznych nóg, ale nie zostały w pełni zademonstrowane. W tym artykule przedstawiono (1) zaprojektowaną przez nas platformę inżynieryjną do łatwego wdrażania i rozwoju sterowania neuronowego dla zasilanych protez kończyn dolnych oraz (2) eksperymentalną konfigurację i protokół w środowisku laboratoryjnym do bezpiecznej i efektywnej...

Platforma inżynieryjna i protokół eksperymentalny do projektowania i oceny protezy przezudowej sterowanej neuronalnie

Uraz rdzenia kręgowego jest poważnym stanem chorobowym, który może powodować podwyższone ryzyko przewlekłych wtórnych zaburzeń metabolicznych. Tutaj przedstawiliśmy protokół wykorzystujący powierzchniową stymulację elektryczną nerwowo-mięśniową - trening oporowy w połączeniu z funkcjonalną stymulacją elektryczną - jazda na rowerze kończyn dolnych jako strategia poprawy kilku z tych problemów medycznych.

Paradygmaty treningu stymulacji elektrycznej kończyn dolnych po urazie rdzenia kręgowego

Ten protokół demonstruje nasz model treningu na bieżni lokomotorycznej opartego na aktywności dla szczurów z uszkodzeniem rdzenia kręgowego (SCI). Obejmuje to zarówno grupy czworonożne, jak i tylko kończyny przednie, a także dwa odrębne typy niewyszkolonych grup kontrolnych. Badacze są w stanie ocenić efekty treningu na szczurach SCI przy użyciu tego protokołu.

Trening oparty na aktywności na bieżni ze szczurami Wistar z uszkodzonym rdzeniem kręgowym

Skuteczność połączenia treningu na bieżni wspomaganego przez egzoszkielet z wirtualną rzeczywistością opartą na grze na temat możliwości wykonywania dwóch zadań u osób, które przeżyły udar, nie została jeszcze zbadana. Dlatego ten program rehabilitacyjny ma na celu zbadanie potencjalnych funkcji i zalet tej kombinacji w zwiększaniu zdolności chodzenia podczas rekonwalescencji po udarze.

Program rehabilitacyjny treningu na bieżni wspomaganego masą ciała wspomaganego egzoszkieletem z niewciągającą rzeczywistością wirtualną dla pacjentów po udarze

Ten protokół ocenia skuteczność lekkiego, miękkiego egzoszkieletu bioder w zmniejszaniu stresu fizjologicznego podczas wchodzenia na wzniesienie u osób starszych. Za pomocą zrandomyzowanego projektu crossover, metoda pokazuje, że urządzenie znacząco zmniejsza koszt fizjologiczny i subiektywne zmęczenie u osób starszych.

Miękki egzoszkielet bioder zmniejsza koszt fizjologiczny i postrzeganą wysiłek u osób starszych podczas wędrówki pod górę

Zaprojektowano cykliczny bioreaktor ciśnieniowy, który umożliwia poddawanie tkanki zastawek serca fizjologicznym oraz patologicznym warunkom ciśnieniowym. Program LabVIEW pozwala użytkownikom na kontrolowanie wartości, amplitudy oraz częstotliwości ciśnienia. Urządzenie to może być wykorzystywane do badania mechanobiologii tkanki zastawek serca lub izolowanych komórek.

Projekt cyklicznego bioreaktora ciśnieniowego do badań ex vivo zastawek tętniczych serca

Larwy Drosophila są atrakcyjnym systemem modelowym do obrazowania na żywo ze względu na ich przezroczyste naskórki i silną genetykę. Protokół ten opisuje, w jaki sposób wykorzystać jednowarstwowe urządzenie PDMS, zwane "chipem larwowym" do obrazowania na żywo procesów komórkowych w neuronach larw Drosophila w trzecim stadium rozwojowym.

Wykorzystanie chipów mikroprzepływowych do obrazowania na żywo i badania reakcji na urazy u larw Drosophila

Natywna matryca pochodząca z fibroblastów pochodząca z inżynierii tkankowej jest nowym narzędziem do generowania substratu zrębu, który wspiera proliferację i różnicowanie komórek nabłonkowych. W artykule przedstawiono protokół stosujący tę metodologię do oceny wpływu różnych typów komórek zrębu na biologię komórek nowotworowych.

Inżynieria tkankowa mikrośrodowiska zrębu guza z zastosowaniem do inwazji komórek rakowych

Tutaj prezentujemy protokół tworzenia magnetycznej bakteryjnej nanocelulozy (BNC) do zastosowań w rekonstrukcji uszkodzonych naczyń krwionośnych. BNC został zsyntetyzowany przez szczep G. xylinus. Z drugiej strony, namagnesowanie BNC zostało zrealizowane poprzez wytrącanie in situ jonów żelazawychFe2+ i Fe3+ wewnątrz siatki BNC.

Wytwarzanie funkcjonalizowanej magnetycznej nanocelulozy bakteryjnej z nanocząstkami tlenku żelaza

Ten artykuł przedstawia serię protokołów do rozwoju inżynieryjnych komórek i funkcjonalizowanych powierzchni, które umożliwiają syntetycznie modyfikowanym E. coli kontrolowanie i manipulowanie programowalnymi powierzchniami materiałów.

Wykorzystanie biologii syntetycznej do inżynierii żywych komórek, które łączą się z programowalnymi materiałami

Poznaj metodę szkolenia osób z urazem rdzenia kręgowego w chodzeniu przy użyciu zasilanego egzoszkieletu. Program obejmuje ćwiczenia równowagi, przesuwanie ciężaru ciała i poruszanie się po różnych powierzchniach.

Szkolenie osób z urazem rdzenia kręgowego w poruszaniu się przy użyciu zasilanego egzoszkieletu

Przeglądaj więcej filmów