3D打印机器人外骨骼手套帮助诊断脑瘫儿童
脑瘫是一种疾病,大约每500个新生婴儿中就有1个患有该病,它是由于大脑中控制运动、平衡和姿势的部分发育异常或损伤造成的。虽然目前还无法彻底治愈,但是医学界已经有了相应的治疗手段。
正如每个人都可以想到的,脑瘫的早期发现是很重要的,它能使患儿尽可能健康地成长。多亏了3D打印,俄亥俄州国立儿童医院和弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech University)的研究人员们目前正在开发一种用于脑瘫早期检测的触觉敏感手套。
该手套目前正在成年人身上进行试验,之后会按比例缩小到儿童大小,它通过组合手套和脑电图描记器(EEG)连接点中的传感器来提供触觉反馈,EEG能够检测患者大脑中的脑电波异常行为。
弗吉尼亚理工大学机械工程副教授Pinhas Ben-Tzvi从事机器人外骨骼研究工作多年,他被邀请去查看能否通过已开发的强力反馈骨骼手套,经过改良后帮助进行孩子脑瘫的早期检测。简单来说,当 手套传感器激活后会对病人产生反应,大脑传感器将为任何患有该病的人提供重要的早期预警信号。
Pinhas 回忆起当初的儿童医院医生Nathalie Maitre的提议——“为孩子匹配改良的手套,设法将体感刺激应用到测量皮层反应,以便提前发现脑瘫,”他欣然接受了。但他也开始反思一些眼前的挑战, 比如它是否能工作,以及是否有一种方法“使它小一些并且看起来对孩子们更友好,从而不会吓到那些不得不使用它的孩子。”
不过在目前的状况下,该手套看上去更适合一个半机械人而不是孩子,研究团队知道需要做出改变,使得该装置适合年龄12~36个月的儿童使用。接下来,针对幼儿的第二阶段将会实行,即通过EEG读数比较正常发育儿童和患有脑瘫儿童的运动神经活动差异。
当然,Ben-Tzvi对于这一主题所做工作的前景表示兴奋。他最初的设计是帮助中风患者康复,改良后的作品使得这个已经经过检验的技术重获新生。他做到了 “我认为如果你的作品可以改良以帮助更快确定医疗问题,它会变得对病人更有益并且在治疗中有更多选择。我们正在设法处理事后问题,使用它可能有助于对问题 作出早期诊断,这一事实是非常令人兴奋的。”
目前该技术仍然在早期开发阶段,3D打印在该过程中发挥了很重要的作用,因为在早期设计中快速修改和迭代是很有必要的,此外开发人员也在期待着启动对孩子们 的测试。12个月大孩子的手和36个月大孩子的手尺寸差别很大,所以需要有一个经济的方式能够将手套缩放成不同大小(也许可以生产一个更耐用更对儿童友好 的版本),对于一个小型研究团队来说使用(3D打印之外的)其他方法恐怕不太容易。
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