通过将电刺激与机器人手矫形器相结合来改善感觉运动障碍患者的抓握功能 (SENSIBLE-EXO)

神经系统疾病或损伤导致的手部运动和感觉障碍影响着全球超过 5000 万人。 中风、脊髓损伤 (SCI) 和创伤性脑损伤 (TBI) 等疾病可能会导致长期手部损伤，极大地影响日常活动和社会融入。 由于传统物理疗法的康复效果有限，帮助进行日常活动的辅助设备已成为必要的解决方案。 软外骨骼具有优势，因为它们对用户来说更舒适且适应性更强，但它们通常难以产生足够的力。 另一方面，电刺激服装，如电子袖，通过刺激前臂的神经和肌肉而显示出希望。 然而，由于目标刺激的电极放置困难，实现精确稳定的运动控制仍然具有挑战性。 此外，目前可用的设备都无法人为地恢复用户手中失去的感觉，从而限制了他们操纵易碎物体的能力。

认识到这些局限性，我们的研究提出了一种解决方案，将标准手部软外骨骼与以下功能相结合：（i）对手指的屈肌和伸肌进行电刺激，以产生与外骨骼运动同步的人工肌肉收缩，补偿抓握力的缺乏， (ii) 对神经进行电刺激，人为地恢复失去的触觉，使用户能够接收到与环境互动时所施加的力的反馈。 研究人员将这一提议的组合称为 Sensible-Exo。

为了实现这一目标，我们的项目旨在评估使用 SensoExo 与仅使用外骨骼或根本不使用外骨骼相比在辅助和康复场景中的功能改进。 外骨骼将与电刺激套筒相结合，能够以功能性电刺激（FES）和经皮电神经刺激（TENS）的形式提供非侵入性电刺激。 带有嵌入式力和弯曲传感器的手套将用于调节电刺激。 此外，除了研究功能性任务的增强之外，研究人员还将探索身体感知、表征和多感觉整合的改善。 事实上，研究人员还旨在通过已开发的临时虚拟现实评估来确定患者感知自己身体的方式。 在每次评估之前，患者将在虚拟现实中执行一些预定义的动作，以熟悉它并增加体现。

在研究期间，参与者将根据他们的剩余能力执行一系列任务，包括运动任务（例如抓取和释放、多伦多康复研究所手功能测试、握力调节测试、虚拟鸡蛋测试）、认知任务（双重任务） ，以及身体表征和感知的评估。 其中一些任务将在虚拟现实环境中进行，无论是否有主动刺激。