[发明专利]手部辅助矫正器

说明书

一种手部矫正器，其配置为提供具有多个自由度的扭矩辅助，包括小指、无名指、中指和食指的屈曲，以及提供用于拇指的屈曲和外展的扭矩辅助。该手部矫正器包括手部接口、控制模块和多个线缆，该控制模块至少包括第一驱动器和第二驱动器，该多个线缆至少包括第一线缆和第二线缆，第一线缆将第一驱动器可操作地耦接到手部接口的拇指部分，第二线缆将第二驱动器可操作地耦接到手部接口的拇指部分，其中，第一驱动器配置为向拇指部分提供增强的外展运动，并且第二驱动器配置为向拇指部分提供增强的屈曲运动。

相关申请信息

本申请要求于2018年10月22日提交的62/748,583号美国临时申请的权益，该临时申请的内容通过参考完全并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及用于对患有运动能力丧失的患者进行手部辅助的系统和方法，并且更具体地涉及线缆操作式手部矫正器和使用方法，该手部矫正器和使用方法配置为增强手的移动并且用作对患有神经肌肉障碍、脊柱损伤和/或运动损害的患者的总体运动能力进行改善的辅助。

背景技术

具有神经肌肉异常(比如由于中风而患有神经肌肉障碍、脊柱损伤或肢体损害)的个体经常经受肌萎缩和/或运动功能损害，这可能导致其肢体和上身的功能部分或完全丧失。这种功能丧失会使得难以进行常规任务，从而不利地影响个人的生活质量。

仅在美国，就有140万人患有神经肌肉障碍。据估计，这些人中大约45,000人是儿童，他们受到一种或多种小儿神经肌肉障碍的影响。小儿神经肌肉障碍包括脊髓性肌萎缩(SMA)、脑瘫、先天性多发关节挛缩(AMC)、贝克肌营养不良症和杜氏肌营养不良(DMD)。成人神经肌肉疾病包括多发性硬化(MS)、肌萎缩性侧索硬化(ALS)和面肩肱肌营养不良(FSHD)。这些肌肉障碍中的许多是进行性的，使得脊髓和/或脑干运动神经元缓慢退化，导致全身无力、骨骼肌萎缩和/或张力减退。

在美国，大约285,000人患有脊髓损伤，并且每年增加17,000个新病例。大约54％的脊髓损伤是颈部损伤，导致上肢神经肌肉运动损害。脊髓损伤可能引起病态的慢性病症，比如缺乏自主移动、问题性痉挛和可能导致较低生活质量和缺乏独立性的其他身体损害。

在美国，据估计每年有超过650,000个新的中风幸存受害者。大约70-80％的中风受害者具有上肢损害和/或偏瘫。许多其他个体成为静止性脑梗死(SCI)或“静止性中风”的受害者，这也可能导致进行性肢体损害。肢体损害和偏瘫的并发症可能包括痉挛或者当个体试图移动其肢体时肌肉的不自主收缩。如果不处置，痉挛会导致肌肉在异常和疼痛的位置僵化。而且，中风后，出现发展的高张性的可能性增加，或者肌肉张力的紧张度增加。

患有神经肌肉异常的人经常表现出精细和大运动能力的下降。在人仅能够不对称地控制特定关节的情况下，人可能能够控制负责绕关节屈曲的肌肉群，但是他或她对负责伸展的肌肉群的控制可能被损害。类似地，相反的情况也可能是真实的，这是因为使用者可以在伸展方向上进行控制，但不能在屈曲方向上进行控制。在任一情况下，人可能无法执行其期望的任务。即使在人留有对关节的对称性控制的情况下，也可能使得人对关节的相对侧上的肌肉群的控制减少。结果，人可能无法实现正常情况下关节将允许的完整运动范围和/或无法控制关节来使相关联的手指或肢段施用执行期望任务所需大小的力。

在许多情况下，由于神经肌肉异常导致的运动功能的强度降低或损害可以通过积极处置和治疗而减缓、停止或甚至逆转。至少对于中风受害者，数据表明，在首次注意到运动功能损害之后越早开始治疗，并且患者进行的治疗量越大，患者越有可能恢复得更好。不幸的是，治疗通常使用昂贵的设备并且限于诊所内设置，从而显著约束了可以由患者执行的治疗的量。

在其他情况下，比如对于进行性神经肌肉障碍，处置的目标可以是减缓功能的下降，以便尽可能长时间地维持个体的生活质量。常见的处置方法包括物理治疗与药物结合以提供症状缓解。关于脊髓损伤，虽然还没有已知的处置能够逆转病症，但是重复性高强度锻炼和矫正器的使用已经被用于改善患者的力量和总体神经肌肉健康。