上肢运动功能康复系统利用压力敏感意图识别.
Zhiwei Hu1, Yongchao Yin2, Xiaoli Yang3
1The First Affiliated Hospital of USTC, CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials, Institute of Humanoid Robots, Department of Precision Machinery and Precision Instrumentation, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui, 230026, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|July 11, 2025
概括
这项研究引入了一种使用液体金属弹性体的新系统,用于中风患者的功能电刺激 (FES). 该系统增强上肢功能,并促进神经通路的重建,以获得更好的康复结果.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经康复疗法 神经康复疗法
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 功能电刺激 (FES) 有助于中风恢复,但在意图识别和适应性方面存在困难.
- 目前的FES系统缺乏基于患者需求的动态调制的闭环控制.
研究的目的:
- 开发和评估一种用于中风患者上肢运动功能的新型重建系统.
- 通过使用先进的传感器技术,提高FES的适应性和控制能力.
主要方法:
- 使用高度压力敏感的液体金属磁振性弹性体 (LMMRE) 来检测肌肉表面压力.
- 根据检测到的肌肉力信号,开发了一个系统来动态调节FES,以实现连续的手腕运动.
- 使用功能近红外光谱 (fNIRS) 来评估大脑活动.
主要成果:
- 该LMMRE-FES系统显著改善了手腕提升角度 (14°至47°),提升速度几乎翻了一番.
- 临床试验表明,与传统的FES相比,在促进运动恢复和减少肌肉方面具有更高的疗效.
- fNIRS表明,通过LMMRE-FES疗法增强了大脑活动和神经通路的重建.
结论:
- 开发的LMMRE-FES系统为中风康复提供了一个有前途的方法,增强运动功能和神经恢复.
- 这项技术有可能为家庭中风护理创造先进的可穿戴设备.
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