[发明专利]混合弹簧和质量平衡矫形器

说明书

一种上躯干增强装置，其中臂组件的力矩可通过一个或多个可动质量块的移动来调谐。所述上躯干增强装置包括：上臂组件，所述上臂组件可枢转地联接到肩部组件，所述上臂组件包括被配置为帮助抵消重力对所述上臂组件和由此承载的任何有效载荷的影响的辅助力机构，所述辅助力机构包括被配置为相对于所述上臂组件的远端移动从而影响所述上臂组件的力矩变化的一个或多个可动质量块。

相关申请信息

本申请要求美国临时申请No.62/967,927(2020年1月30日提交)的权益，其内容通过引用完全地并入本文。

技术领域

本公开通常涉及用于患有运动技能丧失的患者的上肢提升和帮助的系统和方法。更具体地，本公开涉及一种被配置为在由于中风而患有神经肌肉障碍、脊髓性损伤或肢体损害的患者中增强现有上身移动并且重建丧失运动技能的上躯干增强系统和使用方法。

背景技术

由于中风而具有诸如神经肌肉障碍、脊髓性损伤或四肢损害的神经肌肉异常的个体常常经历肌萎缩症和/或受损运动功能，这可能导致他们的肢体和上身丧失全部功能性。这样的功能性丧失可能使例行任务的执行变得困难，从而不利地影响个体的生活质量。

仅在美国，140万人患有神经肌肉障碍。据估计，这些人中大约有45000人是儿童，他们受到一种或多种小儿神经肌肉障碍影响。小儿神经肌肉障碍包括脊髓性肌萎缩症(SMA)、脑性麻痹、先天性多发性关节炎(AMC)、贝克氏肌营养不良症和杜氏肌营养不良症(DMD)。成人神经肌肉障碍包括多发性硬化症(MS)、肌萎缩侧索硬化症(ALS)和面肩肱型肌营养不良症(FSHD)。许多这些肌肉障碍是进行性的，使得存在脊髓和/或脑干运动神经元的缓慢退化，从而导致全身无力、骨骼肌萎缩和/或张力减退。

在美国，大约285000人患有脊髓损伤，同时每年新增17000例。大约54％的脊髓损伤是颈椎损伤，从而导致上肢神经肌肉运动损害。脊髓损伤可能引起病态慢性状况，诸如缺乏随意移动、有问题的痉挛以及可能导致生活质量降低和缺乏独立性的其他身体损害。

在美国，据估计每年有超过650000名新的幸存中风受害者。大约70-80％的中风受害者具有上肢损害和/或偏瘫。许多其他个体成为还可能导致进行性肢体损害的无症状性脑梗塞(SCI)或“无症状性中风”的受害者。来自肢体损害和偏瘫的并发症可能涉及痉挛，或当个体设法移动其肢体时肌肉的不随意收缩。如果未经治疗，则痉挛可能导致肌肉冻结在异常和疼痛位置中。另外，紧跟中风之后，发展高张性的可能性增加，或者肌肉紧张度增加。

受神经肌肉异常折磨的人常常显示出减少的精细和粗大运动技能。在一个人仅能不对称控制特定关节的情况下，该人可以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受损。类似地，相反面可能是正确的，因为用户可以在伸展方向上而非在屈曲方向上具有控制权。在任何一种情况下，如果该人不能发挥他或她的三头肌或者释放活动过度的二头肌，则该人可能不太可能执行他们期望的任务。即使在一个人保持对关节的对称控制的情况下，该人也可能留有对关节相对侧的肌肉群的减少控制。结果，该人可能无法实现关节将正常地允许的全部运动范围并且/或者无法控制关节，使得相关肢体段发挥执行期望任务所需要的力量。

在许多情况下，能够通过积极疗法和治疗来减慢、停止或甚至逆转由于神经肌肉异常而导致的强度降低或运动功能损害。至少对于中风受害者，数据表明在首次注意到受损运动功能之后开始治疗越早，并且由患者执行的治疗量越大，患者更好康复的可能性越大。遗憾的是，治疗常常利用昂贵设备并且限于临床内设定，从而显著地限制能够由患者执行的治疗量。在其他情况下，诸如在进行性神经肌肉障碍情况下，疗法的目标可以是为了减慢功能性下降，以便尽可能长地维持个体的生活质量。常见疗法方法包括结合药物以提供症状缓解的物理治疗。