外骨骼设备帮助中风患者恢复手部功能
EPFL衍生公司Emovo Care与用户和治疗师密切合作,为中风或事故后无法抓住物体的人开发了一种轻便且易于附着的手部外骨骼。该设备已经在几家医院和康复中心成功测试。
我们的许多日常活动都涉及到手的握握能力。虽然身体健全的人在使用勺子或举起杯子时不会三思,但对于无法用手指拿东西的人来说,这些动作几乎是不可能的。全世界每年有近1200万人中风后幸存下来,其中一半人的双手使用受到一定程度的限制。在过去的几年里,人们开发了各种便携式机器人系统以及人机界面来解决这个问题,但对于日常使用来说,它们通常过于复杂或昂贵。
Emovo Care现在推出了一款专为克服这些障碍而设计的设备。这家初创公司的工程师在几年的时间里,在残疾用户的帮助下开发了Emovo Grasp,然后通过在医院和康复中心的几轮测试进一步改进了它。该公司最近获得了ISO欧洲认证,需要将其产品作为医疗设备进行营销。
手会自动调整
“外骨骼”一词通常具有令人生畏的未来主义内涵。然而,近年来,这些设备变得越来越小,很快就会被那些最需要它们的人经常使用。Emovo Grasp由两个获得专利的人工肌腱组成,类似于插入护套的细电缆。它们通过每根手指上的硅环沿着手背连接。电机和遥控器(让用户调整施加的力)分别放在小盒子里。这种设计解放了手掌和指尖,以最大限度地发挥感觉输入.
当用户激活该设备时,该设备在食指和中指上施加轻压,使它们每个旋转并接触到一个物体。即使是不规则形状的物体,手也会自动调整抓取,以确保最自然的运动。另一个按钮远程控制发出相反的指令,使绳索产生拉力,使手指伸直并释放物体。这种人造的、仿生的肌腱类似于手部的自然肌肉和肌腱系统。首席执行官卢卡·兰达佐(Luca Randazzo)说:“我们的设计既能产生轻柔的动作,又能产生强大的抓抓力。”他在EPFL脑机接口和生物机器人实验室(Brain-Machine Interface and Biorobotics Laboratories)的论文和博士后期间开发了这项技术。设备本身从来不会自己行动——用户总是在控制,这样他们就可以避免掉东西或在错误的时间抓住东西。
“重复是进步的关键”
超过100名患者、治疗师和神经学家为Emovo Grasp提供了信息纵向研究并在设备开发过程中指导讨论。最近,Jura地区Courfaivre Rencontres de Courfaivre中心的神经学家和治疗师注意到了它的好处,意大利和奥地利大约有30个脑损伤患者目前正在参与一项临床研究。Rencontres中心的物理治疗师Anne-Lise joray -肌腱认为这种设备具有巨大的治疗价值:“患者可以每天在他们的运动结束后多训练15分钟标准治疗,或者把设备带回家继续康复。这种设备非常有前途,因为重复是进步的关键。”
这家初创公司只是兰达佐使命的一小部分。他说:“我姐姐有残疾,我一直热衷于开发简单的设备,帮助人们在日常生活中生活。”Emovo抓取不是为了恢复用户的全部功能,但使一个残疾人即使只是做几个重要的动作,本身也往往是一场小小的革命。
“我还记得我第一次试用这个设备的时候,”第一批用户之一巴尔茨·赫斯勒(Balz Heusler)说。“第二天,在完全静止了7年之后,我的食指可以在没有帮助的情况下移动两毫米了——这太神奇了。”Emovo Care联合创始人兼首席运营官Iselin frybu补充说:“我们仍在收集数据,以建立可靠的统计数据,但患者报告说,在最初使用几次后,他们觉得他们的手又成了身体的一部分,而他们过去只是忽视了它。”
一家医疗器械公司
“我们现在是公认的医疗设备而不仅仅是一群工程师在实验室里做很酷的东西,”兰达佐笑着说。该公司一直在努力降低Emovo Grasp的成本,以使更多人能够使用它,并且他们使它易于使用,以便患者可以自己操作。
Emovo Care将为有兴趣合作的诊所和研究机构提供该设备。该公司目前正在筹集资金,计划明年上市。在那之后,他们计划进一步开发他们的发明。Randazzo说:“例如,我们计划集成一个应用程序,它可以编译数据,向患者展示他们在康复过程中的位置,我们还希望添加更直观的控制功能,例如通过大脑或肌肉信号来解释患者的意图。”