La première orthèse vertébrale dynamique (exosquelette robotique de la colonne vertébrale) caractérise les déformations de la colonne vertébrale
L'exosquelette robotique de la colonne vertébrale se compose de deux modules actionnés en parallèle à six degrés de liberté connectés en série, chacun avec six membres actionnés. Chaque module contrôle les translations/rotations ou forces/moments d'un anneau en trois dimensions par rapport à l'anneau adjacent. Crédit :Sunil Agrawal/Columbia Engineering
déformations de la colonne vertébrale, comme la scoliose idiopathique et la cyphose (également appelée « bossu »), se caractérisent par une courbure anormale de la colonne vertébrale. Il est généralement conseillé aux enfants atteints de ces déformations vertébrales de porter une attelle qui s'adapte autour du torse et des hanches pour corriger la courbe anormale. Il a été démontré que le corset prévient la progression de la courbe anormale et évite la chirurgie. La technologie sous-jacente du contreventement n'a pas fondamentalement changé au cours des 50 dernières années.
Alors que le corset peut arrêter/retarder la progression des courbures anormales de la colonne vertébrale chez les adolescents, les appareils orthodontiques actuels imposent un certain nombre de limitations en raison de leur rigidité, statique, et des conceptions sans capteur. En outre, les utilisateurs les trouvent inconfortables à porter et peuvent souffrir de lésions cutanées causées par une Force excessive. De plus, l'incapacité de contrôler la correction apportée par l'orthèse rend difficile l'adaptation des utilisateurs aux modifications du torse au cours du traitement, entraînant une diminution de l'efficacité.
Pour combler ces lacunes, Les chercheurs de Columbia Engineering ont inventé un nouvel exosquelette robotique de la colonne vertébrale (RoSE) qui pourrait résoudre la plupart de ces limitations et conduire à de nouveaux traitements pour les déformations de la colonne vertébrale. Le RoSE est une orthèse vertébrale dynamique qui a permis à l'équipe de mener la première étude qui examine les mesures in vivo de la rigidité du torse et caractérise la rigidité tridimensionnelle du torse humain. L'étude a été publiée en ligne le 30 mars dans Transactions IEEE des systèmes neuronaux et de l'ingénierie de la réadaptation .
"A notre connaissance, il n'y a pas d'autres études sur les accolades dynamiques comme la nôtre. Des études antérieures utilisaient des cadavres, qui par définition ne fournissent pas une image dynamique, " dit le chercheur principal de l'étude Sunil Agrawal, professeur de génie mécanique à Columbia Engineering et professeur de réadaptation et de médecine régénérative au Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons. "Le RoSE est le premier appareil à mesurer et à moduler la position ou les forces dans les six degrés de liberté dans des régions spécifiques du torse. Cette étude est fondamentale et nous pensons qu'elle conduira à des avancées passionnantes à la fois dans la caractérisation et le traitement des déformations de la colonne vertébrale. "
