Columbia desenvolve 'assistência robótica de suporte de tronco' para pessoas com lesões na medula espinhal

Engenheiros da Universidade de Columbia inventaram um treinador robótico de suporte de tronco para treinar novamente pacientes com lesão na medula espinhal a se sentarem de forma mais estável e ganharem um espaço de trabalho sentado ativo expandido. (Veja o vídeo abaixo.)

Lesões da medula espinhal (SCI) podem causar danos devastadores, incluindo perda de mobilidade e sensação. Todos os anos, há cerca de 17.000 novos SCIs apenas nos EUA, uma taxa mais alta do que na maioria das regiões do mundo.

Além disso, espera-se que a taxa de SCIs em pessoas com 65 anos ou mais aumente nos EUA, de 13% em 2010 para 16,1% em 2020.

Os dados também mostram uma alta taxa de sobrevivência para esses pacientes, que precisam funcionar na vida cotidiana, mas acham que sentar é um grande desafio.

Uma equipe de engenharia da Columbia inventou um dispositivo robótico – o Trunk-Support Trainer (TruST) – que pode ser usado para auxiliar e treinar pessoas com SCIs a sentarem-se de forma mais estável, melhorando o controle do tronco e ganhando um espaço de trabalho sentado ativo expandido sem cair ou usando as mãos para equilibrar.

O estudo, publicado hoje na Spinal Cord Series and Cases, é o primeiro a medir e definir o espaço de trabalho sentado de pacientes com SCI com base em seu controle ativo do tronco.

Sunil Agrawal, PI do projeto e professor de engenharia mecânica e de reabilitação e medicina regenerativa, diz:“Nós projetamos o TruST para pessoas com SCIs que normalmente são cadeirantes.

“Descobrimos que o TruST não apenas evita que os pacientes caiam, mas também maximiza os movimentos do tronco além do controle postural dos pacientes ou dos limites de equilíbrio”.

TruST é um cinto acionado por cabo motorizado colocado no torso do usuário para determinar os limites de controle postural e a área do espaço de trabalho sentado em pessoas com SCI. Ele fornece forças no tronco quando o usuário realiza movimentos da parte superior do corpo além dos limites de estabilidade postural enquanto está sentado.

Os cinco sujeitos com LM que participaram do estudo piloto foram examinados com o Postural Star-Sitting Test, um teste postural personalizado que exigia que eles seguissem uma bola com a cabeça e movessem o tronco o máximo possível, sem usar as mãos.

O teste foi repetido em oito direções, e os pesquisadores usaram os resultados para calcular o espaço de trabalho sentado de cada indivíduo.

A equipe então adaptou o TruST para cada sujeito para aplicar campos de força de assistência personalizados no torso enquanto os sujeitos executavam os mesmos movimentos novamente.

Com o TruST, os participantes foram capazes de alcançar mais longe durante as excursões do tronco em todas as oito direções e expandir significativamente o espaço de trabalho sentado ao redor de seus corpos, em média cerca de 25% a mais.

Victor Santamaria, fisioterapeuta, pesquisador de pós-doutorado no Laboratório de Robótica e Reabilitação de Agrawal e primeiro autor do artigo, diz:“A capacidade do TruST de fornecer feedback de força contínuo personalizado para os limites posturais do usuário abre novas fronteiras para implementar o aprendizado motor. paradigmas baseados para retreinar o sentar funcional em pessoas com SCI.

“Achamos que o TruST é uma ferramenta de reabilitação SCI muito promissora.”

A equipe de Agrawal está agora explorando o uso do TruST dentro de um paradigma de treinamento para melhorar o controle do tronco de adultos e crianças com lesão medular.

Agrawal diz:“A plataforma robótica será usada para treinar participantes com SCI, desafiando-os a mover seu tronco em um espaço de trabalho maior, com TruST fornecendo campos de força de assistência conforme necessário para trazer os sujeitos de volta com segurança à sua postura sentada neutra.

“Este campo de força será ajustado às necessidades dos participantes ao longo do tempo à medida que melhoram seu espaço de trabalho e controle de postura.”