犹他大学工程师开发新外骨骼帮助截肢者更轻松地行走

七年前,斯坦·沙尔 (Stan Schaar) 的左腿被一辆皮卡车压碎,失去左腿后,他认为自己再也无法轻松行走了。现在,犹他大学开发的外骨骼让这位 74 岁的盐湖城居民可以毫不费力地走在路上,这种感觉就像他曾经经历过的那样接近用人腿走路。

“我第一次使用它时,就像我的肌肉完全与这个外骨骼融合在一起,它帮助它们移动得更快,”退休的计算机管理员 Schaar 说。“它帮助我的腿放松,向前移动并走路。穿上这件衣服我可能可以走几英里,因为它有助于我的肌肉运动。”

在机械工程助理教授 Tommaso Lenzi 的带领下,仿生工程实验室的机械工程研究人员创造了轻便的动力外骨骼,以帮助 Schaar 等下肢截肢者行走。

该设备由碳纤维框架、塑料复合材料和铝制成,重量仅为 5.4 磅。

它由围绕佩戴者腰部的安全带和定制电子系统、微控制器和传感器组成,这些传感器连接到用户大腿截肢正上方的轻便、高效的机电执行器。Lenzi 表示,它的功能类似于帮助骑手踩踏板的电动自行车,配备电池供电的电动机、嵌入式微处理器和先进的算法,以最好地适应轻松步行。

Schaar 形容它“就像一阵大风”,将他推倒在路上。

“我是一个残肢没有多少肌肉的人,”他说。“这个设备弥补了他们不得不带走的很多东西。没有什么可以取代有肉有骨的腿,但这非常接近。”

这组研究人员在一篇新论文中记录了他们的发现,该论文由 Lenzi 和机械工程研究生撰写,并于周一早上发表在《自然医学》上。

在大多数膝上截肢手术中,腿部肌肉被切除,导致数百万患者的活动能力和生活质量下降。

Lenzi 在一份新闻稿中说:“这样做的后果是,即使你有能力移动你的臀部,你的行走能力也会受到很大影响。”“缺乏力量和运动范围。”

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