2022
11/11
相关创新主体

创新背景

一种被称为Bethlem肌病的罕见的肌肉萎缩症会使患者的手臂越来越虚弱。虽然医院有许多好的治疗设备,但它们往往非常昂贵和笨重,而且很少有技术辅助工具可以直接在日常生活中使用,并帮助患者在家中进行锻炼。研究人员希望缩小这一差距。

 

创新过程

研究人员的这一想法导致了Myoshirt的诞生:一种柔软,可穿戴的上半身外肌。它是一种带有上臂袖口的背心,配备着一个小盒子,其中包含所有不直接用于身体的技术。通过嵌入织物中的传感器,智能算法检测穿着者的有意动作和所需的力的大小。然后,电机缩短织物中平行于佩戴者肌肉的电缆(一种人造肌腱),并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,可以根据他们的个人喜好进行定制。用户始终处于控制之中,可以随时覆盖设备。

研究人员最近在一项有12名参与者的研究中首次测试了这个原型:十名没有任何身体障碍的人,一名患有肌肉萎缩症的人(迈克尔·哈格曼)和一名脊髓损伤的人。

在下一阶段,研究人员会在佩戴者的自然环境中测试原型,并利用结果进一步改进它。为了使该设备能够不显眼且舒适地佩戴在人的衣服下,必须进一步减小其尺寸和重量-执行器和控制箱目前重4公斤。研究人员希望通过专注于单一核心功能来最小化产品的尺寸-在抬起手臂时支撑用户的肩膀。

 

创新关键点

新型可穿戴肌肉是一种带有上臂袖口的背心,配备着一个小盒子,其中包含所有不直接用于身体的技术。通过嵌入织物中的传感器,智能算法检测穿着者的有意动作和所需的力的大小。然后,电机缩短织物中平行于佩戴者肌肉的电缆(一种人造肌腱),并以这种方式支持所需的运动。

 

创新价值

研究结果表明,由于外肌,所有参与者都能够举起手臂和/或物体更长时间。健康受试者的耐力增加了约三分之一,肌肉萎缩症参与者的耐力增加了约60%,而脊髓损伤的参与者甚至能够进行三倍的锻炼。外肌减少了对肌肉的负担,绝大多数参与者发现该设备使用起来很直观。

 

Innovative development of "wearable muscles" to compensate for muscular dystrophy patients lack of arm strength

The researchers' idea led to the Myoshirt: a soft, wearable outer upper body muscle. It is a vest with an upper arm cuff, equipped with a small box that contains all the technology not directly applied to the body. Using sensors embedded in the fabric, intelligent algorithms detect the wearer's intended movements and the amount of force required. The motor then shortens the cables in the fabric that run parallel to the wearer's muscles (a kind of artificial tendon) and in this way supports the desired movement. The help is always aligned with the user's actions and can be tailored to their personal preferences. The user is always in control and can override the device at any time.

Researchers recently tested the prototype for the first time in a study with 12 participants: ten people without any physical impairments, one with muscular dystrophy (Michael Hagerman) and one with a spinal cord injury.

In the next phase, the researchers will test the prototype in the wearer's natural environment and use the results to further improve it. To enable the device to be worn inconspicuously and comfortably under human clothing, its size and weight had to be further reduced - the actuator and control box currently weigh 4kg. The researchers hope to minimize the size of the product by focusing on a single core function - supporting the user's shoulder when the arm is raised.

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