Компания Columbia Engineers создала устройство RoSE, которое позволяет измерять в 3D мышечный корсет человека, и разработка может привести к новым методам лечения детей с деформациями позвоночника, такими как идиопатический сколиоз и кифоз.
Детям с этими деформациями позвоночника обычно рекомендуется носить скобы (корсет), которые фиксируют туловище и приостанавливают прогрессирование деформации, что в свою очередь снижает потребность в оперативном лечении. Но технологии корсетирования (использования скоб) за последние 50 практически не изменились.
И хотя такая фиксация помогает в определенной степени помочь в лечении деформирующих заболеваний, тем не менее, устройства для фиксации позвоночника представляют собой жесткие конструкции, неудобные в ношении. Более того, отсутствие обратной сенсорной связи и неспособность контролировать коррекцию затрудняет возможность для пациента адаптироваться к изменениям в туловище, возникающие в течение лечения, что приводит к снижению эффективности этих устройств.
Специалисты, из компании Columbia Engineering ,изобрели новое устройство Robotic Spine Exoskeleton (RoSE), которое может предоставить новые походы к лечению кифоза и сколиоза . RoSE представляет собой динамическую скобку позвоночника, которая позволила команде провести первое исследование, в котором проводилось измерения ригидности туловища in vivo в трехмерном формате. Исследование было опубликовано онлайн в IEEE Transactions of Neural Systems and Rehabilitation Engineering.
Устройство RoSe , созданное в Лаборатории робототехники и реабилитации Агравала (ROAR), состоит из трех колец, расположенных на тазовом, грудном и верхнем грудном отделах позвоночника. Движение двух соседних колец управляется роботом с параллельным приводом с шестью степенями свободы. В целом, система имеет 12 степеней свободы, управляемых 12 двигателями. RoSE может управлять движением верхних колец относительно кольца таза или применять управляемое силовое воздействия на эти кольца во время движения. Система также может применять корректирующие силы в определенных направлениях, сохраняя при этом свободное движение в других направлениях.
Исследователи провели испытание этого устройства на 8 здоровых и 2 пациентах с деформациями позвоночника (мужского пола). Исследователи использовали устройство RoSE, чтобы контролировать положение / ориентацию конкретных поперечных сечений туловища , одновременно измеряя приложенные моменты силы .
Результаты показали, что с помощью устройства RoSe можно измерять трехмерную жесткость человеческого торса и что деформации позвоночника вызывают изменения ригидности туловища, значительно отличающиеся от здоровых субъектов. Аномальные изгибы позвоночника являются трехмерными; поэтому характеристики жесткости зависят от кривой и от расположения вершины кривой на торсе человека.
Компания планирует разработать устройство также для девочек, так как идиопатический сколиоз у девочек встречается в 10 раз чаще, чем у мальчиков.
