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可穿戴機(jī)器人改善帕金森病患者僵硬步態(tài)

美國(guó)哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院和波士頓大學(xué)健康與康復(fù)科學(xué)學(xué)院的研究人員使用一種柔軟的可穿戴機(jī)器人來(lái)改善帕金森病患者的僵硬步態(tài)。機(jī)器人服裝穿在臀部和大腿周?chē)?,?dāng)腿部擺動(dòng)時(shí),會(huì)輕輕推動(dòng)臀部,幫助患者邁出更大的步幅。該研究發(fā)表在《自然·醫(yī)學(xué)》雜志上。

僵硬是帕金森病最常見(jiàn)、最令人衰弱的癥狀之一。當(dāng)患有帕金森病的人僵住時(shí),他們會(huì)突然失去移動(dòng)雙腳的能力,通常是在邁出的中間,導(dǎo)致一系列斷斷續(xù)續(xù)的步態(tài),步子會(huì)變短,直到完全停止。這些事件是帕金森病患者跌倒的最大原因之一。這種凍結(jié)癥雖然可通過(guò)一系列藥物、手術(shù)或行為療法來(lái)治療,但迄今沒(méi)有一種特別有效。?

此次的新設(shè)備完全消除了參與者在室內(nèi)行走時(shí)的凍結(jié)現(xiàn)象,使他們走得更快、更遠(yuǎn)。這種柔性機(jī)器人服裝只需少量的機(jī)械輔助即可產(chǎn)生即時(shí)效果,并持續(xù)改善個(gè)體在各種條件下的行走能力。

研究表明,柔性機(jī)器人技術(shù)讓患者們?cè)诨謴?fù)活動(dòng)能力的同時(shí),恢復(fù)了獨(dú)立性。?

該團(tuán)隊(duì)花了6個(gè)月的時(shí)間對(duì)一名患有帕金森病的73歲男子進(jìn)行治療,盡管他同時(shí)采用了手術(shù)和藥物治療,但他每天都會(huì)遭受超過(guò)10次嚴(yán)重且喪失能力的凍結(jié)發(fā)作,導(dǎo)致他經(jīng)常跌倒——這使他無(wú)法在社區(qū)內(nèi)行走,僅能依靠踏板車(chē)略作走動(dòng)。?

研究人員此次開(kāi)發(fā)的新方法解決了他的凍結(jié)問(wèn)題。該可穿戴設(shè)備使用電纜驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行器和佩戴在腰部和大腿上的傳感器,使用傳感器收集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),算法則估計(jì)步態(tài)的階段,并與肌肉運(yùn)動(dòng)一起產(chǎn)生輔助力。

治療效果立竿見(jiàn)影。無(wú)需任何特殊訓(xùn)練,患者就能在室內(nèi)行走,不會(huì)出現(xiàn)任何凍結(jié)現(xiàn)象,在室外路面也只是偶爾出現(xiàn)一些情況。研究團(tuán)隊(duì)表示,該患者在走路和說(shuō)話時(shí)都不會(huì)出現(xiàn)僵住的情況,這在沒(méi)有可穿戴機(jī)器人設(shè)備的情況時(shí)是非常罕見(jiàn)的。?

機(jī)器人服裝(上圖)穿戴在臀部和大腿周?chē)?,在腿部擺動(dòng)時(shí)輕輕推動(dòng)臀部,幫助患者邁出更大的步幅。

作者:張夢(mèng)然 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)

異丁醛(也稱為2-丁醛,化學(xué)式:C4H8O)是一種有機(jī)化合物,屬于醛類化合物。以下是異丁醛的一些化學(xué)性質(zhì):

1. 功能團(tuán):異丁醛分子中含有一個(gè)醛基(─CHO功能團(tuán)),即碳氧雙鍵和一個(gè)氫原子。

2. 溶解性:異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機(jī)溶劑中溶解,如乙醇、醚等。

3. 氧化性:異丁醛易被氧氣氧化成相應(yīng)的酸。

4. 反應(yīng)活性:異丁醛是一種活潑的化合物,可以與多種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng):

   - 還原反應(yīng):可以被還原劑還原為相應(yīng)的醇。

   - 加成反應(yīng):與親核試劑(如氨、氫氯化物)加成反應(yīng),形成相應(yīng)的加成產(chǎn)物。

   - 導(dǎo)入反應(yīng):與親電試劑(如酸性條件下的醇或酰氯)反應(yīng),發(fā)生導(dǎo)入反應(yīng),形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性:異丁醛正丁醛(1-丁醛)是同分異構(gòu)體,它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是,異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體,在處理和使用時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時(shí),由于異丁醛易燃,應(yīng)避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。