创新背景

肌肉萎缩症患者弥补肌肉力量不得不借助外力，比如一些医院的治疗设备。但这些治疗设备通常非常昂贵且笨重，很少有能让患者直接在生活中使用的技术辅助工具，可以为她们在家中锻炼时提供帮助。

创新过程

苏黎世联邦理工学院的研究人员于2022年开发了一种可穿戴的纺织品外骨肌，可以作为额外的肌肉层，增加行动不便的人的上半身力量和耐力。

外骨肌Myoshirt通过补偿作用在肩膀上的70%的重力来减轻手臂的重量，所采用的重力辅助控制器根据预定的用户特征、用户的意图运动和人-机器人交互力产生辅助力，操作过程中不需要额外的输入。在大多数日常生活活动中，肩部的自由度是协同激活的。通过将这些度数与功能性运动路径相结合，Myoshirt可以只用一个驱动器辅助整个肩关节。通过选择肩峰和内上髁上方的力锚点，在Myoshirt的纺织界面上实现日常生活活动的运动路径。

研究人员在一项涉及12名参与者的研究中首次测试了这个设备，参与者包括10名没有任何身体障碍的人，一名肌肉萎缩症患者和一名脊髓损伤者。结果显示使用人造外骨肌后，所有参与者都能够更长时间地抬起手臂或物体。健康受试者的耐力增加了大约三分之一，肌肉疲劳发作延迟了51.1秒；肌肉萎缩症的参与者的耐力增加了约61.5%，而脊髓损伤的参与者甚至能够进行三倍的练习。外肌使其对肌肉的负担减轻，绝大多数参与者发现该设备使用起来很直观。

这种“可穿戴肌肉”是柔软的可穿戴上半身外骨背心，带有上臂外袖口和一个包含所有不直接在身上使用的技术的小盒子。嵌入织物的传感器通过智能算法能够监测佩戴者的有意运动的需要的力。然后，电机缩短织物中与佩戴者肌肉平行的电缆充当一种人造肌腱，以这种方式支持所需的运动。这种帮助始终与用户的动作保持一致，并且可以根据他们的个人喜好进行定制。用户可以随时覆盖设备，始终处于控制之中。

研究在下一阶段将会在未来佩戴者的自然环境中在实验室外测试设备，并利用结果进一步改进它。研究人员表示，为了使设备能够佩戴在人的衣服下，研究必须进一步减小其尺寸和重量，目前使用的执行器和控制盒重4公斤。研究人员希望通过专注于单个核心功能来最小化产品的尺寸，使其在抬起手臂时可以支撑用户的肩膀。

创新价值

通过开发专门用于帮助肌肉萎缩症患者的可穿戴设备，支持行动障碍者的运动力量和耐力，有助于为这一领域提供更好的治疗护理方案。