Обучение лиц с повреждением спинного мозга, чтобы передвигаться Использование экзоскелетами

Общая цель этой учебной программы состоит в том, чтобы дать некоторые рекомендации и стандартизировать программу обучения, чтобы научить людей с травмой спинного мозга передвигаться с использованием экзоскелета с электроприводом. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области экзоскелетов с электроприводом, такие как прогресс в обучении и виды деятельности для развития необходимых навыков самостоятельного использования этих устройств. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она предоставляет конкретные рекомендации и структурированные упражнения для обучения людей с незначительными или отсутствующими волевыми движениями в нижних конечностях для передвижения с использованием экзоскелета с электроприводом, который является новой технологией.

Применение этой техники может распространяться и на терапию инсульта, поскольку нейронная пластичность потенциально позволяет новым областям мозга создавать новые нейронные связи для выполнения функциональных задач. Как правило, люди, плохо знакомые с этим методом, испытывают трудности, потому что они не привыкли правильно перемещать вес своего тела, чтобы устройство могло ходить, не говоря уже о том, чтобы стоять прямо. Начните с того, что поместите участника в положение лежа на спине.

С помощью гибкой рулетки определите ширину таза, длину верхней части ноги, а также длину голени, и запишите в сантиметрах. Измерьте длину верхней части ноги от самой выступающей точки большого вертела бедра до линии коленного сустава. Таким же образом измерьте другую хромоту и запишите любые расхождения в длине конечности.

Отрегулируйте экзоскелет с электроприводом от центра оси бедра к центру оси колена в соответствии с расстоянием, измеренным на каждой из длин верхней части ноги участника. Далее измерьте длину голени от линии коленного сустава до подошвы стопы. Повторите это измерение для другой длины голени.

Отрегулируйте длину от нижней части подножки до центра коленного доступа экзоскелета с электроприводом для каждой нижней конечности в соответствии с расстоянием, измеренным от участника таким же образом, как это было сделано с верхней ногой. Поместите наиболее близкую по размеру к ширине таза участника позади человека и медленно переместите ее вперед, чтобы проверить прилегание. Далее поместите экзоскелет в сидячем положении на стул с открытой спинкой.

Затем попросите участника сесть в устройство и попросите его поместить ноги в обувь. Продолжайте закреплять ремни, начиная с самой дистальной точки и двигаясь проксимально вверх по телу, заканчивая грудными ремнями. Затем полностью заправьте ногу в обувь, уделяя особое внимание тому, чтобы пальцы ног не были загнуты.

Закрепив ноги в обуви, закрепите ремни непосредственно ниже колен. Затем закрепите ремни выше колен и на верхней части бедер, стараясь не мять одежду под ремнями, что может привести к нежелательному трению или давлению в точках контакта. Наконец, закрепите нагрудный ремень.

Начните с оснащения участника набором костылей для предплечья, чтобы помочь сохранить равновесие и маневренность устройства. Сидя в экзоскелете, попросите участника расположить кончики костылей сзади таким образом, чтобы у него была возможность перемещать свой вес на ноги. Затем объясните участнику процедуру перехода из положения «сидя» в положение стоя.

Пусть один тренер будет помогать сзади, а другой — спереди. Затем попросите участника встать самостоятельно и использовать помощь тренера только по мере необходимости. Попросите участника нажать команду «Подставь», а затем расположить костыли назад и наклониться вперед, отталкиваясь от костылей, чтобы помочь устройству встать вертикально.

Во время первых случаев стояния оцените, нуждается ли тазовая лента в регулировке спереди и сзади. Расположите так, чтобы вертел находился на одной линии с вращением тазобедренного сустава. Убедитесь, что участник способен балансировать стоя, попросив его продемонстрировать способность стоять в исходном положении, используя оба костыля для поддержания равновесия.

Затем попросите участника попрактиковаться в небольшом смещении своего веса в стороны и назад, чтобы понять расположение и ощущение домашнего положения. Затем попросите участника сохранять равновесие только с помощью одного костыля, подняв один костыль от земли и удерживая эту стойку до одной минуты. Добавьте немного сложности в это упражнение на равновесие одной рукой, удерживая одну руку на балансе, в то время как контралатеральная рука тянется, чтобы коснуться запястья балансирующей руки.

Наконец, научите участника смещать вес в сторону, позволяя одной ноге разгрузиться, с целью полностью оторвать ногу от земли на пять секунд. Попросите пользователя повторить это упражнение с другой ногой. Начните с инструктажа участника по механизму ходьбы с экзоскелетом с электроприводом.

С помощью контроллера выберите режим ходьбы, и попросите участника немного сместиться вперед к заданной цели, чтобы инициировать мах правой ноги вперед. Затем попросите пользователя переместить костыли вперед, одновременно перенося вес вперед вправо, чтобы сохранить равновесие, наступая на правую ногу и снимая вес с левой ноги. Объясните участнику, что устройство почувствует движение участника и инициирует мах левой ноги вперед.

При необходимости определите пользователя, взявшись за экзоскелет с электроприводом, или окажите помощь в той части тела, в которой у пользователя не повреждена чувствительность, например, в области плеча. Корректируйте участника, как он выполняет правильное смещение веса во время ходьбы. Далее опишите участнику список навыков мобильности, которые будут отрабатываться в рамках тренинга.

Во время тренировки используйте различные поверхности для ходьбы, такие как ковер, бетон, асфальт и трава, чтобы участник мог практиковаться в ходьбе по различным поверхностям с экзоскелетом. Кроме того, попросите участника пройти по поверхностям с различными уклонами, например, вверх по пандусу, вниз по пандусу, по вырезу у бордюра и по неровным поверхностям. Затем предложите участнику пройтись по шумной обстановке, например, по коридору с другими пешеходами.

Потренируйтесь в навигации по порогам дверных проемов, открытии и закрытии дверей, а также при прохождении через автоматические двери. Включите дополнительные действия, такие как дотягивание руки до шкафа над головой или сидение на скамейке и вставание с нее. Наконец, пусть участник потренируется останавливаться по команде или по желанию.

Начните с того, что поставьте стул позади пользователя, когда он будет готов сесть. Используйте контроллер экзоскелета для активации режима сидения, для которого существует пятисекундная задержка. Во время этой задержки попросите участника расположить костыли назад, чтобы центр равновесия оставался над стулом.

Наконец, во время процесса сидения попросите пользователя наклониться вперед в бедре, чтобы сохранить равновесие над ногами, и попросите тренеров помочь участнику по мере необходимости. В этом протоколе были получены измерения у пациентов с травмой спинного мозга с неповрежденной функцией верхних конечностей во время тренировок в помещении и на открытом воздухе, а также во время обучения навыкам мобильности, таким как навигация по вращающимся дверям. В тесте на десятиметровую ходьбу участники имеют различную начальную способность использовать экзоскелет с электроприводом, а также разную скорость улучшения.

В среднем, участники шли на 0,0048 метра в секунду быстрее с каждой тренировкой, со средней начальной скоростью 0,16 метра в секунду. После освоения типичная тренировочная сессия будет длиться от одного до полутора часов, но будет варьироваться в зависимости от переносимости участника с травмой спинного мозга. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о том, что нужно быть терпеливым с человеком, который учится, и, при необходимости, переключиться на другое упражнение и вернуться к проблемной задаче в другой день.

После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как ходьба по сложным поверхностям, таким как пандусы с ковровым покрытием, чтобы ответить на дополнительные вопросы, например, могут ли у человека быть ограничения в использовании экзоскелета с электроприводом.