可穿戴機器人改善帕金森病患者僵硬步態(tài)

美國哈佛大學(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器人來改善帕金森病患者的僵硬步態(tài)。機器人服裝穿在臀部和大腿周圍，當腿部擺動時，會輕輕推動臀部，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、最令人衰弱的癥狀之一。當患有帕金森病的人僵住時，他們會突然失去移動雙腳的能力，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)癥雖然可通過一系列藥物、手術(shù)或行為療法來治療，但迄今沒有一種特別有效。?

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

研究表明，柔性機器人技術(shù)讓患者們在恢復(fù)活動能力的同時，恢復(fù)了獨立性。?

該團隊花了6個月的時間對一名患有帕金森病的73歲男子進行治療，盡管他同時采用了手術(shù)和藥物治療，但他每天都會遭受超過10次嚴重且喪失能力的凍結(jié)發(fā)作，導(dǎo)致他經(jīng)常跌倒——這使他無法在社區(qū)內(nèi)行走，僅能依靠踏板車略作走動。?

研究人員此次開發(fā)的新方法解決了他的凍結(jié)問題。該可穿戴設(shè)備使用電纜驅(qū)動的執(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動數(shù)據(jù)，算法則估計步態(tài)的階段，并與肌肉運動一起產(chǎn)生輔助力。

治療效果立竿見影。無需任何特殊訓(xùn)練，患者就能在室內(nèi)行走，不會出現(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。研究團隊表示，該患者在走路和說話時都不會出現(xiàn)僵住的情況，這在沒有可穿戴機器人設(shè)備的情況時是非常罕見的。?

機器人服裝（上圖）穿戴在臀部和大腿周圍，在腿部擺動時輕輕推動臀部，幫助患者邁出更大的步幅。

作者：張夢然 來源：科技日報

異丁醛（也稱為2-丁醛，化學(xué)式：C4H8O）是一種有機化合物，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：異丁醛分子中含有一個醛基（─CHO功能團），即碳氧雙鍵和一個氫原子。

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：異丁醛和正丁醛（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，在處理和使用時應(yīng)采取適當?shù)姆雷o措施。同時，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。