Le lesioni del midollo spinale (LM) possono causare danni devastanti, compresa la perdita di mobilità e sensibilità. Ogni anno, ci sono circa 17, 000 nuovi SIC solo negli Stati Uniti, un tasso superiore a quello della maggior parte delle regioni del mondo. Inoltre, il tasso di LM nelle persone di età pari o superiore a 65 anni dovrebbe aumentare negli Stati Uniti, dal 13,0% nel 2010 al 16,1% entro il 2020. I dati mostrano anche un alto tasso di sopravvivenza per questi pazienti, che hanno bisogno di funzionare nella vita di tutti i giorni ma trovano che sedersi sia una grande sfida.

Un team di Columbia Engineering ha inventato un dispositivo robotico, il Trunk-Support Trainer (TruST), che può essere utilizzato per assistere e addestrare le persone con LM a sedersi in modo più stabile migliorando il controllo del tronco, e quindi ottieni uno spazio di lavoro di seduta attivo ampliato senza cadere o usare le mani per bilanciare. Lo studio, pubblicato oggi in Spinal Cord Series and Cases, è il primo a misurare e definire lo spazio di lavoro seduto dei pazienti con LM in base al loro controllo attivo del tronco.

"Abbiamo progettato TruST per le persone con LM che sono tipicamente utenti su sedia a rotelle, "dice Sunil Agrawal, PI del progetto e docente di ingegneria meccanica e di medicina riabilitativa e rigenerativa. "Abbiamo scoperto che TruST non solo impedisce ai pazienti di cadere, ma massimizza anche i movimenti del tronco oltre il controllo posturale dei pazienti, o limiti di equilibrio."

TruST è una cintura azionata da un cavo motorizzato posizionata sul busto dell'utente per determinare i limiti di controllo posturale e l'area di lavoro seduta nelle persone con LM. Fornisce forze sul busto quando l'utente esegue movimenti della parte superiore del corpo oltre i limiti di stabilità posturale mentre è seduto.

I cinque soggetti con LM che hanno partecipato allo studio pilota sono stati esaminati con il Postural Star-Sitting Test, un test posturale personalizzato che richiedeva loro di seguire una palla con la testa e spostare il più possibile il tronco, senza usare le mani. Il test è stato ripetuto in otto direzioni, ei ricercatori hanno utilizzato i risultati per calcolare lo spazio di lavoro seduto di ogni individuo.

Il team ha quindi adattato il TruST a ciascun soggetto per applicare campi di forza assistiva personalizzati sul busto mentre i soggetti eseguivano di nuovo gli stessi movimenti. Con il Trust, i soggetti sono stati in grado di estendersi ulteriormente durante le escursioni del tronco in tutte e otto le direzioni ed espandere significativamente lo spazio di lavoro seduto attorno ai loro corpi, in media di circa il 25% in più.

"La capacità di TruST di fornire un feedback di forza continuo personalizzato per i limiti posturali dell'utente apre nuove frontiere per implementare paradigmi basati sull'apprendimento motorio per riqualificare la seduta funzionale nelle persone con LM, "dice Vittorio Santamaria, un fisioterapista, ricercatore post-dottorato nel Laboratorio di Robotica e Riabilitazione di Agrawal, e primo autore dell'articolo. "Pensiamo che TruST sia uno strumento di riabilitazione per SCI molto promettente".

Il team di Agrawal sta ora esplorando l'uso di TruST all'interno di un paradigma di allenamento per migliorare il controllo del tronco di adulti e bambini con lesioni del midollo spinale. "La piattaforma robotica verrà utilizzata per addestrare i partecipanti con SCI sfidandoli a spostare il tronco su uno spazio di lavoro più ampio, con TruST che fornisce campi di forza assistiti secondo necessità per riportare in sicurezza i soggetti alla loro postura seduta neutra, ", afferma Agrawal. "Questo campo di forza sarà adattato alle esigenze dei partecipanti nel tempo man mano che miglioreranno il loro spazio di lavoro e il controllo della postura".

Lo studio è intitolato "Il robot Trunk-Support-Trainer (TruST) per misurare e aumentare lo spazio di lavoro posturale durante la seduta in persone con lesioni del midollo spinale".