由于受傷或神經(jīng)相關(guān)疾病(例如中風(fēng)和肌肉萎縮癥)而失去手部功能的患者現(xiàn)在有機(jī)會(huì)通過使用由研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種名為EsoGlove的新型輕便且智能的康復(fù)設(shè)備來恢復(fù)他們的手部動(dòng)作。新加坡國(guó)立大學(xué)(NUS)。

這種新型設(shè)備由柔軟材料制成，是傳統(tǒng)機(jī)器人手部康復(fù)設(shè)備的改進(jìn)，因?yàn)樗哂袀鞲衅?，可以檢測(cè)肌肉信號(hào)并符合人手的自然運(yùn)動(dòng)，減少不適和受傷風(fēng)險(xiǎn)。這種機(jī)器人手套也很小巧便攜，因此在家中康復(fù)或臥床不起的患者可以更輕松，更舒適地進(jìn)行康復(fù)鍛煉。

來自新加坡國(guó)立大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的助理教授Raye Yeow，專門研究軟性可穿戴機(jī)器人，是研究團(tuán)隊(duì)的重要成員，他解釋說：“為了讓患者恢復(fù)手部功能，他們需要經(jīng)歷涉及重復(fù)性任務(wù)的康復(fù)計(jì)劃。例如抓住和釋放物體。這些練習(xí)通常是勞動(dòng)密集型的，僅限于臨床環(huán)境。EsoGlove旨在使患者能夠在各種環(huán)境中進(jìn)行康復(fù)鍛煉 - 在醫(yī)院病房，康復(fù)中心甚至在家中。EsoGlove配備了可以檢測(cè)和解釋肌肉信號(hào)的技術(shù)，還可以幫助患者進(jìn)行日?；顒?dòng)，例如通過引導(dǎo)手指執(zhí)行諸如拿杯子等任務(wù)。

新加坡國(guó)立大學(xué)的團(tuán)隊(duì)由新加坡國(guó)立大學(xué)醫(yī)學(xué)系的臨床合作者林正勛博士，以及新加坡國(guó)立大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的博士候選人Yap Hong Kai先生和本科生Benjamin Ang Wee Keong先生組成。 。

更舒適，更方便

用于手部康復(fù)的常規(guī)機(jī)器人裝置由剛性機(jī)電部件組成，其對(duì)于患者來說是沉重且不舒服的。

“EsoGlove是獨(dú)一無二的，因?yàn)樗耆绍浗M件制成，不需要復(fù)雜的機(jī)械設(shè)置。手套的主體由織物制成，嵌有軟致動(dòng)器。它還有可調(diào)節(jié)的魔術(shù)貼綁帶，以迎合不同的手尺寸，“助理教授Yeow說。

EsoGlove連接到泵閥控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)調(diào)節(jié)引導(dǎo)軟執(zhí)行器的氣壓。當(dāng)致動(dòng)器通過空氣加壓時(shí)，它們沿著手指的長(zhǎng)度施加分布的力以促進(jìn)手指運(yùn)動(dòng)，例如彎曲，伸展和扭轉(zhuǎn)，以支持不同的手部運(yùn)動(dòng)。與使用剛性連桿和關(guān)節(jié)的傳統(tǒng)裝置不同，這種新穎的方法不會(huì)限制手指的自然運(yùn)動(dòng)。每個(gè)執(zhí)行器也獨(dú)立工作，分別為每個(gè)手指提供幫助。

機(jī)器人手套適用于臥床患者的桌面版本，以及適用于移動(dòng)和在家中康復(fù)的患者的腰帶版本。

智能控制和協(xié)助

EsoGlove使用直觀的控制機(jī)制，涉及肌電圖和射頻識(shí)別技術(shù)的耦合。利用該特征，機(jī)器人手套可以檢測(cè)患者對(duì)特定對(duì)象執(zhí)行手部動(dòng)作的意圖，例如拿起筆或拿著杯子。通過解釋佩戴者的肌肉信號(hào)，機(jī)器人手套可以幫助患者以直觀的方式移動(dòng)手指以完成特定任務(wù)，涉及各種形狀和尺寸的物體。

林博士說，他也是國(guó)立大學(xué)醫(yī)院神經(jīng)病學(xué)系的高級(jí)顧問，“通過這種獨(dú)特的方法，我們可以使用安全和可穿戴的機(jī)器人技術(shù)開發(fā)治療工具?；颊呖梢栽谧约旱目祻?fù)過程中采取主動(dòng)，而不是被動(dòng)接受治療師干預(yù)。“

“由于EsoGlove中的軟驅(qū)動(dòng)器由非鐵磁材料制成，因此適用于功能磁共振成像研究。我們希望機(jī)器人手套有助于調(diào)查大腦在手部康復(fù)過程中與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有關(guān)的活動(dòng)，并揭示軟康復(fù)機(jī)器人對(duì)大腦刺激的功能影響，“Yap先生補(bǔ)充說，他也來自新加坡國(guó)立大學(xué)綜合研究生院科學(xué)與工程。

臨床研究和商業(yè)化

Yeow教授和他的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃于2016年2月在國(guó)立大學(xué)醫(yī)院開始臨床研究，以驗(yàn)證設(shè)備的性能，并獲得患者和臨床反饋，以進(jìn)一步完善設(shè)備的設(shè)計(jì)。這項(xiàng)研究大約需要6個(gè)月，涉及30名患者。