Bộ xương ngoài chi dưới chủ động hỗ trợ di chuyển

Bộ xương ngoài chi dưới chủ động là các robot đeo được có động cơ, hỗ trợ hoặc điều khiển khớp háng, khớp gối và khớp cổ chân để giúp người dùng đi lại hoặc tập đi lại. Chúng được nghiên cứu với hai vai trò chính: làm thiết bị hỗ trợ di chuyển cho những người bị liệt chi dưới nghiêm trọng—chẳng hạn như chấn thương tủy sống hoàn toàn về vận động—để đứng và bước đi, và làm nền tảng tập đi bộ cung cấp các bài tập lặp đi lặp lại cường độ cao trong quá trình phục hồi chức năng thần kinh, ví dụ sau đột quỵ. Hoạt động của chúng được tổ chức xoay quanh chu kỳ dáng đi, áp dụng hỗ trợ đồng bộ với giai đoạn đứng và giai đoạn vung chân.

Definition

Bộ xương ngoài chi dưới chủ động là một thiết bị chỉnh hình đeo được có động cơ, bao phủ một hoặc nhiều khớp chi dưới, cung cấp mô-men xoắn được điều khiển, đồng bộ với chu kỳ dáng đi, để hỗ trợ đứng và bước đi hoặc để thực hiện các bài tập dáng đi cụ thể theo nhiệm vụ.

Scope

Chủ đề này bao gồm chức năng, đối tượng sử dụng và cơ sở phục hồi chức năng của bộ xương ngoài chi dưới có động cơ để đi bộ, cùng với logic giai đoạn dáng đi và các chiến lược hỗ trợ điều khiển chúng. Nó không bao gồm các thiết bị chi trên, nẹp chỉnh hình thụ động hoặc chi giả (được đề cập trong các chủ đề liền kề). Đây là một tổng quan mang tính giáo dục tham khảo; nó không phải là một phác đồ lâm sàng, quy tắc đủ điều kiện hoặc khuyến nghị thiết bị.

Core questions

• Bộ xương ngoài chi dưới có động cơ giúp người dùng đi lại hoặc tập đi lại như thế nào?
• Những đối tượng nào đã được nghiên cứu—chấn thương tủy sống, đột quỵ và các đối tượng khác?
• Sự hỗ trợ được phối hợp với các giai đoạn của chu kỳ dáng đi như thế nào?
• Cơ sở phục hồi chức năng cho việc tập đi bộ có robot hỗ trợ lặp lại cường độ cao là gì?

Key concepts

• Chu kỳ dáng đi và kiểm soát giai đoạn dáng đi
• Hỗ trợ giai đoạn đứng và hỗ trợ giai đoạn vung chân
• Tập đi bộ có robot hỗ trợ
• Các chiến lược hỗ trợ theo nhu cầu
• Thiết bị di chuyển trên mặt đất so với thiết bị dựa trên máy chạy bộ
• Thực hành lặp lại cụ thể theo nhiệm vụ
• Thăng bằng và phụ thuộc vào nạng/khung tập đi

Mechanisms

Bộ xương ngoài chi dưới có động cơ cảm nhận tư thế và giai đoạn dáng đi của người đeo và cung cấp mô-men xoắn được điều khiển tại khớp háng và khớp gối (và đôi khi là khớp cổ chân) để hỗ trợ trọng lượng cơ thể trong giai đoạn đứng và để đưa chi về phía trước trong giai đoạn vung chân. Các thiết bị di chuyển trên mặt đất dành cho người bị liệt tạo ra các kiểu bước đi được xác định trước, được kích hoạt bằng cách chuyển trọng lượng hoặc bộ điều khiển, thường với người đeo sử dụng nạng hoặc khung tập đi để giữ thăng bằng [esquenazi-2012]. Thay vào đó, các thiết bị phục hồi chức năng nhằm mục đích khơi gợi và định hình chuyển động của bệnh nhân: các chiến lược hỗ trợ theo nhu cầu và hướng dẫn quỹ đạo chỉ cung cấp sự trợ giúp cần thiết để hoàn thành một bước đi [banala-2009][bortole-2015]. Trong các thiết kế, các đánh giá tổ chức logic hỗ trợ xoay quanh chu kỳ dáng đi và mức độ hỗ trợ được cung cấp ở mỗi giai đoạn [yan-2015].

Clinical relevance

Các thiết bị này được nghiên cứu như một phương tiện để phục hồi khả năng di chuyển thẳng đứng cho những người bị suy giảm chức năng chi dưới nghiêm trọng và để tăng cường luyện tập dáng đi trong quá trình phục hồi chức năng. Các báo cáo lâm sàng ban đầu mô tả việc đi lại bằng bộ xương ngoài trên mặt đất ở người bị chấn thương tủy sống [esquenazi-2012] và tính khả thi của việc tập đi bộ có robot hỗ trợ sau đột quỵ [bortole-2015]. Mục này mô tả cách các thiết bị hoạt động và những gì đã được nghiên cứu; nó không thiết lập tiêu chí đủ điều kiện, liều lượng hoặc kết quả cho bất kỳ cá nhân nào, những điều này đòi hỏi phải có đánh giá chuyên môn.

Evidence & guidelines

Bằng chứng hiện tại chủ yếu đến từ các nghiên cứu khả thi, các nhóm nhỏ và các đánh giá kỹ thuật hơn là các thử nghiệm ngẫu nhiên lớn [esquenazi-2012][bortole-2015][yan-2015]. Các phát hiện về tốc độ đi bộ, sức bền và khả năng chuyển giao sang dáng đi không hỗ trợ vẫn còn sơ bộ và phụ thuộc vào thiết bị, và độc giả nên tham khảo các đánh giá hệ thống cập nhật và thông tin quy định cho bất kỳ sản phẩm cụ thể nào.

History

Việc tập đi bộ có robot hỗ trợ lần đầu tiên phát triển xung quanh các thiết bị tập luyện dựa trên máy chạy bộ có dây buộc vào cuối những năm 1990 và những năm 2000, sau đó chuyển sang các bộ xương ngoài di động, di chuyển trên mặt đất vào những năm 2010. Nghiên cứu về bộ xương ngoài chân chủ động đã thiết lập các khái niệm tập đi bộ hỗ trợ theo nhu cầu [banala-2009], và các hệ thống đeo được di chuyển trên mặt đất đã mang lại khả năng bước đi có động cơ cho những người bị chấn thương tủy sống hoàn toàn về vận động [esquenazi-2012], với các công trình song song mở rộng phương pháp này sang phục hồi chức năng đột quỵ [bortole-2015].

Debates

Liệu những cải thiện trong việc đi bộ có robot hỗ trợ có chuyển giao sang việc đi bộ không hỗ trợ không?

Việc bước đi lặp đi lặp lại, được điều khiển bằng thiết bị có chuyển thành việc đi bộ trên mặt đất được cải thiện mà không cần thiết bị hay không vẫn còn gây tranh cãi, với kết quả khác nhau tùy thuộc vào đối tượng, thiết bị và phác đồ tập luyện.

Thiết bị nên hỗ trợ bệnh nhân ở mức độ nào?

Việc hướng dẫn hoàn toàn chi đảm bảo động học chính xác nhưng có thể làm giảm nỗ lực tự nguyện, trong khi kiểm soát hỗ trợ theo nhu cầu nhằm giữ cho bệnh nhân tích cực tham gia; sự cân bằng tối ưu vẫn chưa được xác định.

Seminal works

• esquenazi-2012
• banala-2009
• bortole-2015

Frequently asked questions

Bộ xương ngoài có động cơ có thể giúp người bị liệt đi lại được không?

Một số bộ xương ngoài di chuyển trên mặt đất đã giúp những người bị chấn thương tủy sống hoàn toàn về vận động có thể đứng và bước đi trong các nghiên cứu, thường là với nạng hoặc khung tập đi để giữ thăng bằng. Kết quả phụ thuộc vào thiết bị và từng cá nhân, và việc sử dụng đòi hỏi sự giám sát lâm sàng; mục này mang tính giáo dục và không đảm bảo kết quả.

Tại sao bộ xương ngoài chi dưới được sử dụng trong phục hồi chức năng đột quỵ?

Chúng có thể cung cấp nhiều lần lặp lại các bước đi được hướng dẫn hoặc hỗ trợ, phù hợp với cơ sở phục hồi chức năng của việc thực hành cụ thể theo nhiệm vụ, cường độ cao. Việc liệu điều này có cải thiện khả năng đi bộ không hỗ trợ hay không thay đổi tùy theo bệnh nhân và phác đồ và vẫn đang được nghiên cứu.