北京
一款重2.1磅（約0.96公斤）的膝關節機器人通過抵抗運動來增強力量，訓練肌肉和神經更有效地協同工作。
一款輕量級機器人裝置幫助患有脊髓性肌萎縮癥（SMA）的兒童實現了一個許多人從未達到的里程碑——自己從椅子上站起來。
在北京航空航天大學、北京大學第三醫院和麻省理工學院的研究人員開展的一項研究中，六名患有這種遺傳性神經肌肉疾病的兒童使用了一款佩戴在膝蓋上的機器人，該機器人在基于視頻游戲的訓練過程中對孩子們的動作施加輕微阻力。
幾周后，這些兒童在肌肉力量和活動能力方面取得了顯著進步，為改善SMA患者的生活質量帶來了新的希望。
去年，蘇黎世聯邦理工學院的研究人員開發了磁性微型機器人，能夠將溶栓藥物直接遞送至中風部位，降低出血風險。
機器人增強肌肉
SMA是一種遺傳性疾病，會逐漸損害控制肌肉運動的神經，導致肌肉無力和萎縮。嚴重時，患者可能無法獨立行走、進食或呼吸。
為了幫助患者，研究團隊開發了這款輕量級可穿戴機器人，幫助脊髓性肌萎縮癥患兒改善下肢功能和活動能力。據報道，他們的發現挑戰了使用輔助設備的傳統思路，轉而通過施加可控阻力來增強衰弱的肌肉。
這款膝關節機器人僅重2.1磅（0.96公斤），采用可變剛度機構與反向驅動阻尼電機相結合，提供安全、可定制的阻力訓練。該裝置并非幫助使用者運動，而是讓動作變得稍顯困難，迫使肌肉和神經更有效地協同工作。
該臨床試驗招募了6名6至10歲的II型SMA患兒，此前他們均無法在無人輔助的情況下從椅子上站起來。根據研究論文，參與者通過互動視頻游戲練習，完成了為期六周的機器人輔助訓練。
據研究團隊介紹，對于促進SMA患者長期的神經肌肉發育，阻力訓練可能比輔助技術更有效。現有療法可以減緩疾病進展，但無法恢復喪失的運動能力，這使得該新方法成為對患有此病的兒童的一種富有前景的康復策略。
膝蓋獲得力量
研究期間，孩子們在玩視頻游戲時佩戴著固定在膝蓋上的輕量級機器人。游戲要求他們伸展腿部來踢一個虛擬球。機器人并未幫助這一動作，而是通過施加阻力讓每次踢球都稍稍更費力一些。踢得越用力，阻力就越大，從而激勵肌肉和神經更加努力地協同工作。
孩子們在六周內完成了30次訓練。研究團隊在論文中聲稱，到項目結束時，研究人員在肌肉力量、運動和整體活動能力方面記錄到了重大改善。大腿前側的股四頭肌體積增加了19%，而肌肉力量則驚人地提高了130%。
孩子們還表現出更好的膝關節功能，包括更大的活動范圍和更強的力量生成能力。從股神經傳遞到腿部肌肉的神經信號變得更強，表明神經系統與肌肉之間的信息溝通更加健康。伴隨著這些身體上的變化，日常活動也出現了肉眼可見的改善。
最值得一提的是，所有六名之前無法在沒有幫助的情況下從椅子上站起來的參與者，在訓練項目結束后均能自行從坐姿站立起來。研究人員發現，即使孩子們停止使用機器人并恢復常規物理治療后，這些進步仍然保持，這表明訓練對神經肌肉功能產生了持久的改善。
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