中风后的踝关节机器人训练

在中风中幸存下来的退伍军人和其他美国人经常面临致残性运动障碍，这些障碍会阻碍日常生活活动的进行并限制自由活动。 其中最突出的是运动功能下降和平衡受损，这不仅会导致久坐不动的生活方式和身体机能下降，还会增加跌倒受伤的风险。 最近的研究表明，基于运动学习的干预措施如何改变大脑活动并改善中风患者的运动功能。 现在有一个重要的研究机会，可以通过应用新的机器人技术来改善步态和平衡等基本功能的神经运动控制，从而提高这些干预措施的有效性。 行走和站立平衡性能的一个关键区域是脚踝的控制，因为它们是步态中机械功率的主要管道，并且还调节平衡时影响整个身体质心运动的扭矩。 因此，目前的提案旨在研究两种使用阻抗控制的踝关节机器人来改善患有慢性下肢偏瘫的中风幸存者的步态和平衡功能的方法。 一种方法是在坐姿视觉运动训练计划中使用踝关节机器人，该计划侧重于改善可转移到步态和平衡功能的麻痹性踝关节运动控制。 另一种方法遵循特定任务训练的主要康复范式，通过在跑步机运动训练期间整合使用脚踝机器人来评估对相同结果的影响。 两种机器人方法的有效性将与没有机器人的跑步机锻炼计划进行比较。

该研究检验了这样一个假设，即对于患有慢性下肢偏瘫的人，6 周的坐姿踝关节机器人训练将改善麻痹性踝关节运动控制，主要改善站立平衡和适度改善步态，而在跑步机上进行相同数量的训练脚踝机器人将改善步态功能而不是平衡。 两个受过机器人训练的组在平衡方面都将优于仅跑步机组，而跑步机 + 机器人组将在步态方面取得最大进步，而坐姿机器人组将在步态方面有所改善，但在脚踝运动控制和平衡方面表现出更大的进步。

目的：在对慢性下肢偏瘫患者进行为期 6 周的干预（18 次）中 1）比较坐姿视觉运动踝关节机器人训练与跑步机 + 机器人训练对麻痹性踝关节损伤和运动控制的影响； 2) 比较坐姿机器人与跑步机+机器人训练对功能移动性和平衡结果的影响；和 3) 比较两种机器人方法与相同持续时间的标准跑步机锻炼方案的有效性。 该提案将使用模块化阻抗控制的踝关节机器人建立两种基于运动学习的方法的初步比较效果，并对比它们之间的运动控制和功能性步态和平衡结果。 作为一项试点研究，我们还将为在 6 周期间对每次干预做出反应的用户建立初始赤字概况。