Penjepit yang nyaman menggabungkan sensor dan aktuator untuk memulihkan sekitar 70% dari rentang gerak aktif – ScienceDaily

Penjepit yang nyaman menggabungkan sensor dan aktuator untuk memulihkan sekitar 70% dari rentang gerak aktif – ScienceDaily


Penjepit leher baru, yang menopang leher selama gerakan alaminya, dirancang oleh para insinyur Columbia. Ini adalah perangkat pertama yang terbukti secara dramatis membantu pasien yang menderita Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) dalam memegangi kepala dan secara aktif mendukung mereka selama berbagai gerakan. Kemajuan ini akan menghasilkan peningkatan kualitas hidup pasien, tidak hanya dalam meningkatkan kontak mata selama percakapan, tetapi juga dalam memfasilitasi penggunaan mata sebagai joystick untuk mengontrol gerakan di komputer, seperti yang dilakukan oleh ilmuwan Stephen Hawkins yang terkenal.

Sebuah tim insinyur dan ahli saraf yang dipimpin oleh Sunil Agrawal, profesor teknik mesin dan rehabilitasi dan pengobatan regeneratif, merancang penyangga leher robotik yang nyaman dan dapat dipakai yang menggabungkan sensor dan aktuator untuk menyesuaikan postur kepala, memulihkan sekitar 70% dari rentang aktif gerakan kepala manusia. Menggunakan pengukuran gerak secara simultan dengan sensor pada penyangga leher dan elektromiografi permukaan (EMG) otot leher, alat ini juga menjadi alat diagnostik baru untuk gangguan gerak kepala-leher. Studi percontohan mereka diterbitkan 7 Agustus di Annals of Clinical and Translational Neurology.

Penjepit juga menunjukkan janji untuk penggunaan klinis di luar ALS, menurut Agrawal, yang mengarahkan Laboratorium Robotika dan Rehabilitasi (ROAR). “Brace juga akan berguna untuk memodulasi rehabilitasi bagi mereka yang mengalami cedera whiplash neck akibat kecelakaan mobil atau kontrol leher yang buruk karena penyakit saraf seperti cerebral palsy,” katanya.

“Sepengetahuan saya, Profesor Agrawal dan timnya telah menyelidiki, untuk pertama kalinya, mekanisme otot di otot leher pasien ALS. Penyangga leher mereka merupakan langkah penting dalam membantu pasien ALS, suatu tindakan yang merusak dan penyakit terminal yang progresif cepat, “kata Hiroshi Mitsumoto, Profesor neurologi Wesley J. Howe di Pusat ALS Eleanor dan Lou Gehrig di Columbia University Irving Medical Center yang, bersama dengan Jinsy Andrews, asisten profesor neurologi, ikut memimpin penelitian dengan Agrawal . “Kami memiliki dua obat yang telah disetujui, tetapi hanya sedikit memperlambat perkembangan penyakit. Meskipun kami tidak dapat menyembuhkan penyakit saat ini, kami dapat meningkatkan kualitas hidup pasien dengan mengurangi gejala yang sulit dengan penyangga leher robotik.”

Umumnya dikenal sebagai penyakit Lou Gehrig, ALS adalah penyakit neurodegeneratif yang ditandai dengan hilangnya fungsi otot secara progresif, yang menyebabkan kelumpuhan anggota tubuh dan gagal napas. Kepala tertunduk, karena kekuatan otot leher menurun, adalah ciri khas penyakit ini. Selama penyakit mereka, yang dapat berkisar dari beberapa bulan hingga lebih dari 10 tahun, pasien benar-benar kehilangan mobilitas kepala, menetap dengan postur dagu-di-dada yang mengganggu kemampuan bicara, pernapasan, dan menelan. Penyangga leher statis saat ini menjadi semakin tidak nyaman dan tidak efektif seiring perkembangan penyakit.

Untuk menguji perangkat robotik baru ini, tim merekrut 11 pasien ALS bersama dengan 10 subjek sehat dengan usia yang sama. Para peserta dalam penelitian ini diminta untuk melakukan gerakan bidang tunggal dari kepala-leher yang meliputi ekstensi fleksi, tekukan lateral, dan rotasi aksial. Eksperimen menunjukkan bahwa pasien dengan ALS, bahkan pada tahap paling awal penyakit, menggunakan strategi koordinasi kepala-leher yang berbeda dibandingkan dengan subjek sehat dengan usia yang sama. Fitur ini berkorelasi baik dengan skor ALS klinis yang secara rutin digunakan oleh dokter. Pengukuran yang dikumpulkan oleh perangkat dapat digunakan secara klinis untuk menilai head drop dan perkembangan penyakit ALS dengan lebih baik.

“Pada fase penelitian berikutnya, kami akan mencirikan bagaimana bantuan aktif dari penyangga leher akan berdampak pada subjek ALS dengan head drop yang parah untuk melakukan aktivitas sehari-hari,” kata Agrawal, yang juga anggota dari Data Science Institute Universitas Columbia. “Misalnya, mereka dapat menggunakan mata mereka sebagai joystick untuk menggerakkan kepala-leher untuk melihat orang yang dicintai atau benda di sekitar mereka.”

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Pengeluaran SDY

Posted in BNP
Author Image
adminProzen