援助之手向脑瘫患者伸出援手
在多个力传感器和一个数字恐龙的帮助下,一个由莱斯大学(Rice University)大四学生组成的名为“援助之手”(Helping Hands)的团队希望恢复脑瘫儿童的手部和手腕的力量和灵活性。
“这些孩子的手真的有问题,”詹娜·德马雷(Jenna Desmarais)说机械工程.“手指和手腕被锁定成类似爪子的位置。即使做了矫正手术,他们也需要物理治疗才能变得更强壮。”
球队的复兴设备他们的导师格洛丽亚·戈戈拉(Gloria Gogola)是休斯顿Shriners儿童医院(Shriners hospital for Children)的一名小儿手部和上肢外科医生。她纠正了这种被称为痉挛性手腕屈曲畸形的情况,并通过手术从手腕下方移除一根肌腱,将其连接到腕部上部,从而恢复了手腕的伸展。
手术后,手腕及其相关肌肉和肌腱虽然矫直了,但还是很虚弱,必须通过锻炼才能恢复接近正常的使用。Gogola想要一种康复设备,可以安全地定位患者的肢体,感知并记录其力量,并为虚弱的手腕提供锻炼。“恐龙之力”(Dino-Might)通过一个以动画恐龙为主角的电脑游戏,提示孩子适当地调整自己的动作。
除了Desmarais,该团队还包括生物工程专业的Jessica Joyce和Allison Post,以及机械工程专业的Kurt Kienast, Lawrence Lin和Leslie Miller。
“从本质上讲,这是一个游戏,但它与八个强度计相连,”为该设备设计软件的乔伊斯说。“通过玩游戏,孩子告诉我们她有多强壮,她能多好地使用她的手腕和手。通过游戏作为一种激励,我们了解了患者的强项,记录了它们,同时让他们变得更强。”
在显示屏上,病人会看到一条角度路线,并被要求尽可能地沿着这条路线走。使用图形用户界面(GUI)和数据采集设备,研究人员能够记录患者的运动结果,同时结果被实时显示。
乔伊斯说:“已经有类似的设备在使用,但戈格拉博士对它们并不满意。”“她想要使用的某些功能总是缺失。新颖之处在于它的完整性,它集力传感器、手臂约束装置、支架、手部约束装置和图形用户界面于一体。”
该团队已经在Gogola诊所的三名患者身上测试了该设备,并利用测试结果重新校准了传感器。
Desmarais说:“每次在新患者身上使用该设备时,都会对其进行调整和定制,以适应每个孩子。”“我们给Gogola医生的信息对于特定的病人来说是准确的。医生得到的不是这个男孩或女孩的大致情况,而是一个精确的图像。”
该设备也可以用于患有中风和脊髓损伤的老年患者。戈戈拉计划今年夏天在她的儿科诊所使用它病人并将她的发现报告给莱斯大学的团队。