مقالة منهجية

نظام العلاج الروبوتية مرآة للانتعاش وظيفية للأسلحة مفلوج

DOI:

10.3791/54521

⸱

أغسطس 15, 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, Seoul National University College of Medicine, 2Department of Rehabilitation Medicine, Chungnam National University Hospital, 3Interdisciplinary Program for Bioengineering, Seoul National University Graduate School, 4Department of Rehabilitation Medicine, Seoul National University Hospital, 5Seoul National University College of Medicine, 6Institute of Medical and Biological Engineering, Seoul National University

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وضعنا في الوقت الحقيقي نظام مرآة الروبوت لالانتعاش وظيفية من الأسلحة مفلوج باستخدام تكنولوجيا التحكم الآلي، وإجراء دراسة سريرية على الأصحاء، والمهام المحددة من خلال ردود الفعل من الأطباء إعادة التأهيل. هذه المرآة روبوت بسيط يمكن تطبيقها بشكل فعال في العلاج الوظيفي في مرضى السكتة الدماغية مع ذراع مفلوج.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم تنفيذ العلاج مرآة كعلاج المهني الفعال في عملية إعداد سريرية للتعافي وظيفي للذراع مفلوج بعد السكتة الدماغية. ويجري ذلك من خلال إجبارهم على الوهم من خلال استخدام المرآة وكأن الذراع مفلوج يتحرك في الوقت الحقيقي أثناء تحريك الذراع صحي. ويمكن أن تسهل المرونة العصبية في الدماغ من خلال تفعيل القشرة الحسية. ومع ذلك، والعلاج مرآة التقليدية وجود قيود حاسما في أن الذراع مفلوج لا تتحرك في الواقع. وبالتالي، وضعنا في الوقت الحقيقي 2-محور نظام مرآة الروبوت وحدة نمطية بسيطة إضافة على لعلاج مرآة التقليدية باستخدام آلية التغذية المرتدة مغلقة، والتي تمكن الحركة في الوقت الحقيقي من الذراع مفلوج. كنا 3 موقف ومداخل أجهزة الاستشعار النظام المرجعي، 2 فرش العاصمة المحركات لالكوع والمفاصل المعصم، وإطارات خارج الهيكل. في دراسة جدوى حول 6 الأصحاء، كان العلاج مرآة الروبوتية آمنا وممكنا. اخترنا مزيد من المهام المفيدة للأنشطة دايلاي التدريب من خلال ردود الفعل من الأطباء تأهيل الحية. وأظهر السكتة الدماغية المريض المزمن التحسن في مقياس تقييم Fugl ماير والكوع التشنج المثنية بعد تطبيق 2-أسبوع من نظام مرآة الروبوت. العلاج مرآة الروبوتية قد يؤدي إلى تعزيز مساهمة المخصوص إلى القشرة الحسية، والتي تعتبر مهمة في المرونة العصبية والانتعاش وظيفية من الأسلحة مفلوج. نظام مرآة الروبوت المقدمة هنا يمكن تطويرها بسهولة والاستفادة منها بشكل فعال في دفع عجلة العلاج المهني.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

للمرضى الذين يعانون من السكتة الدماغية، وخلل في ذراع مفلوج قد يضعف تأثير. القدرة على أداء الأنشطة باليدين ضرورية للحياة اليومية، ولكن عجز وظيفي للذراع مفلوج غالبا ما يبقى حتى بضع سنوات بعد الإصابة بالسكتة الدماغية. ومن بين البرامج التدريبية المختلفة في المستشفى، تمرين لزيادة مدى الحركة أو التكرار السلبي من مهام بسيطة يكون لها أثر يذكر على الانتعاش وظيفية من ذراع مفلوج. لهذا السبب، وقد تم تطبيق التدريب من المهام ذات مغزى المتصلة بأنشطة الحياة اليومية (ADLS) إلى العلاج الوظيفي في المستشفيات.

وقد ثبت أن آثار العلاج مرآة من الدراسات السابقة في neurorehabilitation 1-4. ويجري علاج المرآة من خلال إجبارهم على الوهم من خلال استخدام المرآة وكأن الذراع مفلوج يتحرك في الوقت الحقيقي أثناء تحريك الذراع صحي. ويمكن أن تسهل المرونة العصبية في الدماغ عن طريق تفعيل الحسية القشرة 1. وهكذا، الدراجات الناريةويمكن تحسين قوة ص وظيفة الذراع مفلوج. ومع ذلك، والعلاج مرآة التقليدية وجود قيود حاسما في أن الذراع مفلوج لا تتحرك في الواقع.

لذلك، وضعنا في الوقت الحقيقي 2-محور نظام مرآة الروبوت وحدة نمطية بسيطة، إضافة إلى العلاج مرآة التقليدية، وذلك باستخدام آلية التغذية المرتدة مغلقة. هذا قد ينقل مدخلات المخصوص إلى القشرة الحسية، والتي تعتبر مهمة في المرونة العصبية والانتعاش وظيفية من ذراع مفلوج (الشكلان 1 و 2) 5-7.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

واستعرضت كافة الإجراءات والتي وافق عليها مجلس المراجعة المؤسسية من مستشفى جامعة سيول الوطنية.

1. المهام مرآة العلاج

  1. أمثلة من المهام 2-الأبعاد العلاج مرآة (الشكل 3)
    1. بحرية تحرك الذراع صحي في حين النظر في المرآة حوالي 5 دقائق لممارسة الاحماء.
      ملاحظة: يمكن للمرء استخدام المسرع بحيث يستطيع المريض ممارسة حركة الذراع صحي بطريقة إيقاعية.
    2. على الجانب الصحي، وسال لعابه ووضع الكرة الصغيرة في حفرة اختيار شبيه البلياردو لمدة 5 دقائق ( "الكرة في الثقوب" مهمة). سال لعابه ووضع الكرة الصغيرة إلى هدف مماثل لكرة القدم لمدة 5 دقائق ( "لعبة كرة القدم" مهمة).
    3. باستخدام ملصقات مرقمة وضعها على الطاولة، وتحريك مقبض على الجانب الصحي في الترتيب العددي والعودة في الاتجاه المعاكس ( "النقاط اقتفاء أثر" مهمة). كرر لمدة 5 دقائق.
    4. باستخدام أي كائن في الحياة اليومية مثل ميلانيصل، وذلك باستخدام مقبض على الجانب الصحي، يدفع به إلى مكان المختار ( "نقل كوب" مهمة). كرر لمدة 5 دقائق.

2. مكونات نظام روبوت مرآة

  1. إعدادات جهاز استشعار AHRS
    1. الحصول على 3 أجهزة الاستشعار AHRS المتاحة تجاريا.
      ملاحظة: تتكون أجهزة الاستشعار AHRS جهاز استشعار مغناطيسي، والتسارع، وأجهزة استشعار الدوران (المجموع 9 المحور).
    2. ربط أجهزة الاستشعار AHRS إلى جهاز كمبيوتر مع موصل USB.
    3. استخدام HyperTerminal أو غيرها من برامج الاتصالات لتكوين إعدادات استشعار العامة.
    4. لكل AHRS الاستشعار، والمقرر أن الاتصالات RS232 ومنفذ COM حدد. ثم، تعيين معدل الباود إلى 115200 بت لكل ثانية، بتات البيانات إلى 8، التماثل إلى لا شيء، ووقف بت إلى 1، والتحكم في التدفق إلى لا شيء.
      1. للتحقق من منفذ COM، انقر فوق زر الصفحة الرئيسية في أسفل الزاوية اليسرى. انقر بزر الماوس الأيمن على جهاز الكمبيوتر. ثم انقر فوق خصائص. انقر فوق إدارة الأجهزة. توسيع التبويب ميناء (LPT COM &) عن طريق النقر عليه.
    5. وبمجرد أن بالاتصالاتتم تأسيس unication، تعيين القناة إلى 100 وتعيين معرفات لكل جهاز استشعار.
      ملاحظة: بعض أجهزة الاستشعار قد تحتاج معايرة التسارع، جيروسكوب، والمغنطيسية قبل الاستخدام.
    6. تعيين تنسيق الإخراج كما كواتيرنيون ومجموعة أجهزة الاستشعار لعرض احتياطي البطارية.
      ملاحظة: يتم استخدام كواتيرنيون لتسريع الكمبيوتر وكذلك للقضاء على شخصياته قفل انحراف.
  2. ضبط السيارات العاصمة فرش
    1. إعداد 2 عالية الأداء محركات العاصمة فرش وأجهزة التحكم.
    2. لكل وحدة تحكم، قم بتوصيل كابل الطاقة إمدادات الطاقة. أيضا، قم بتوصيل كابل السيارات، وقاعة كابل الاستشعار، والكابلات التشفير إلى المحرك.
    3. توصيل كابل CAN-CAN إلى وحدة تحكم أخرى.
      يستخدم CANopen للاتصال بين الأجهزة: ملاحظة.
    4. مجموعة معرف عقدة لكل وحدة تحكم للتمييز بين الأجهزة.
    5. قم بتوصيل كبل USB إلى جهاز الكمبيوتر عن الشكل العام.
    6. التبديل على إمدادات الطاقة إلى السلطة حتى كنترولllers والمحركات.
    7. استخدام المحرك برامج التكوين نظام قدمت الشركة المصنعة لتكوين وضبط المحرك، وأجهزة الاستشعار قاعة، والتشفير.
      ملاحظة: زاوية يجب أن يتم تكوين حدود وموقف البيت لعملية آمنة.
  3. جمعية الإطار والمحركات
    ملاحظة: يسمى كل جزء حسب الطلب في علامة الاقتباس. يرجى الرجوع إلى جدول المواد والمعدات ومن الشكل 4 إلى الشكل 13.
    1. للمحرك المشترك الكوع، وضعت واحدة من الهيئات اقتران بمجرى مفتاح على رمح المحرك وضمان الحصول عليها باستخدام M5 مأخذ عرافة مجموعة المسمار (الشكل 4).
    2. تأمين "الكوع غطاء اقتران جوفاء اسطوانة" إلى المحرك الكوع باستخدام 4X M5 مقبس مسامير الرأس (10 ملم) ووضع جزء عازلة من وصلات (المتوسط ​​المنزلق جزئيا) على الجزء العلوي من الجسم اقتران التي كانت تعلق في خطوة 2.3.1 (الشكل 4).
    3. سد اضعا الكرة في "إطار السطح الكوع"وثبته مع 4x وM4 مسامير الرأس مقبس (8 ملم) (الشكل 5).
    4. سد "الكوع القوة المحركة تشتت رمح" الى "دعم الكوع السفلى" وضمان الحصول عليها مع 4x وM3 مسامير الرأس مقبس (6 ملم). ثم، ضع "دعم الكوع العلوي" على رأس "دعم الكوع السفلى" وضمان الحصول عليها باستخدام 8X M3 مقبس مسامير الرأس (12 ملم) (الشكل 6).
    5. وضع التجمع في الخطوة 2.3.4 على القمة، والتجميع في خطوة 2.3.3 في الوسط، والجزء الأخير من الجسم اقتران في القاع. تاريخ كل ذلك معا وتأمين الجسم اقتران مع M5 مأخذ عرافة مجموعة مسامير (10 ملم) (الشكل 7).
    6. التجمع الآمنة في الخطوة 2.3.5 والتجمع في خطوة 2.3.2 باستخدام 4X M5 مقبس مسامير الرأس (15 ملم) (الشكل 7). تدوير التجمع في الخطوة 2.3.2 لتأمين كل 4 نقاط.
    7. تأمين "انخفاض اقتران المعصم غطاء اسطوانة جوفاء" مع المحرك المعصم باستخدام 4X M4 مقبس مسامير الرأس (10 ملم). ثم، ضع واحد منالهيئات اقتران بمجرى مفتاح على رمح المحرك وضمان الحصول عليها باستخدام M4 مأخذ عرافة مجموعة مسامير. ثم، ضع الجزء عازلة للصلات على رأس الجسم اقتران (الشكل 8).
    8. نعلق "عصابة تخفيض الاحتكاك" على رأس "إطار السطح المعصم" مع الشريط على الوجهين أو أي نوع من المواد اللاصقة (الشكل 9).
    9. سد "المعصم القوة المحركة تشتت رمح" إلى "التعامل" وضمان الحصول عليها باستخدام 4X M2.5 المقبس رئيس مسامير (4 مم) (الشكل 10).
    10. وضع التجمع في الخطوة 2.3.9 على القمة، والتجمع في خطوة 2.3.8 في الوسط، والجزء الأخير من الجسم اقتران في القاع. تاريخ كل ذلك معا وتأمين الجسم اقتران مع M4 مأخذ عرافة مجموعة مسامير (10 ملم) (الشكل 10).
    11. تأمين "motor2roof2 المعصم" مع الجمعية في خطوة 2.3.10 باستخدام 4X M3 مسامير الرأس مقبس (الشكل 11).
    12. التجمع الآمنة في الخطوة 2.3.11 والتجمع في خطوة 2.3.7 لناجي 4X M3 مسامير الرأس مقبس (15 ملم) (الشكل 11).
    13. تأمين 2 "المحدد حركة المشترك" و2 الياقات رمح باستخدام 4X M4 مقبس مسامير الرأس (15 ملم) (الشكل 12A).
    14. استخدام أطواق رمح لتأمين مهاوي و "المعصم إطار السطح" باستخدام 8X M3 مقبس مسامير الرأس (8 ملم) (الشكل 12B).
    15. الشريحة الياقات رمح في التجمع 2.3.13 إلى مهاوي في التجمع 2.3.14 وتأمين الياقات رمح إضافية مع "دعم انخفاض الكوع" باستخدام 4X M4 مقبس مسامير الرأس (15 ملم). ثم، والانضمام إلى جزأين وآمنة مع رافعة (الشكل 13A).
    16. تأمين "جدار الدعم" للجمعية في الخطوة 2.3.15 باستخدام 6X M4 مقبس مسامير الرأس (15 ملم) (الشكل 13B). تأمين موقف الجدول والتجمع في خطوة 2.3.16 باستخدام 6X M6 مقبس مسامير الرأس (15 ملم) (الشكل 13C).

3. تصميم مرآة روبالنظام بعد التمديد

  1. نموذج رياضي للتحكم الآلي
    1. تعيين نموذج ديناميكي للتحكم التلقائي للحركة الطرف العلوي (الشكل 14).
      ملاحظة: نموذج ديناميكي من الإنسان حركة الطرف العلوي يمكن التعبير باستخدام الكينماتيكا المفاصل والروابط. لذلك، وذلك باستخدام معادلة لمناور الروبوت، يمكن الحصول على النماذج كما هو مبين أدناه:
      figure-protocol-1
      ملاحظة: ( figure-protocol-2 : ناقل موقف مشترك، figure-protocol-3 : ناقل السرعة المشترك، figure-protocol-4 : ناقل تسريع المشترك، H: الجمود المصفوفة، F: كوريوليس ومصفوفة قوة الطرد المركزي، G: المتجهات من قوى الجاذبية، E: مصفوفة عزم الدوران بسبب التفاعل مع البيئة، figure-protocol-5 : المتجهات من forc المعمم وفاق تطبيقها على المفاصل) ومفلوج وصحية تظهر الذراع جوانب مختلفة من الحركة. وهذا هو، الذراع مفلوج لا يمكن أن تتحرك في الوقت المناسب بسبب العضلات المشلولة أو لا يمكن أن توفر ما يكفي من عزم الدوران اللازمة للحركة. لذلك، تم تصميم نظام مثل أن التدريب إعادة التأهيل يمكن أن يتم عن طريق الحركة العادية من خلال الذراع مفلوج. وبعبارة أخرى، يتم إرفاق الروبوت إعادة تأهيل لذراع مفلوج المريض من أجل تقديم الاقتراحات من الذراع صحي ويمكن أن تصاغ ببساطة على النحو التالي:
      حركة الروبوت إعادة التأهيل) = (صحي ذراع الحركة) - (مفلوج ذراع الحركة).
    2. مع الروبوت إعادة التأهيل، ونعلق الذراع المشلول المريض إلى مناور، ومراقبة عزم الدوران إضافية وتأخير الوقت نظرا لذراع مشلولة تسبب أخطاء في النظام العام. يكشف هذا عن طريق مناور على الجانب مفلوج.
    3. قياس أخطاء (ق (ر): تتبع الخطأ) كما معادلة رياضية:
      وفاق / ftp_upload / 54521 / 54521eq6.jpg "/>
      ملاحظة: (الصورة: تتبع الخطأ، figure-protocol-6 : الإيجابية تصميم محدد مصفوفة المعلمة، figure-protocol-7 : خطأ بين الموقف المطلوب والفعلي، figure-protocol-8 : يمكن التعبير عن خطأ بين المطلوب والسرعة الفعلية) ويمكن الجمع بين الخطأ تتبع أعلاه مع نموذج حيوي من الإنسان حركة الطرف العلوي وعلى النحو التالي:
      figure-protocol-9
      ملاحظة: (K D: قيمة كسب المشتقة مع تعويض ردود الفعل التي تتغير مع مرور الوقت، figure-protocol-10 : خطأ الجمود المصفوفة، figure-protocol-11 : كوريوليس وقوة الطرد المركزي الخطأ المصفوفة)
    4. للسيطرة على كل مفاصل الروبوت إعادة التأهيل، واستخدام Lagrديناميات angian 8. معادلة ديناميكية الحركة لكل مشترك هو:
      figure-protocol-12
      ملاحظة: (D: معامل المصفوفة، figure-protocol-13 : المحرك الجمود المصفوفة) معامل D في المعادلة المذكورة أعلاه يؤثر على عزم الدوران بين المفاصل مع تأثير اقتران بالقصور الذاتي بين المفاصل 8. نموذج التحكم الآلي باستخدام هذا النموذج الرياضي يمكن أن يتضح من المخطط كتلة في الشكل 14.
  2. بروتوكول البرمجيات (الشكل 15)
    1. عند بدء تشغيل البرنامج، وأقبلت على التواصل مع المحركات وأجهزة الاستشعار، وتهيئة القيم. مرة واحدة المحركات وأجهزة الاستشعار في الموقف المبدئي (انظر 4.1.3)، والانتقال إلى الحلقة الرئيسية.
      ملاحظة: للحصول على تردد أخذ العينات من الحلقة الرئيسية، ونحن نوصي 50-200 عينات / ثانية. لأقصى قدر من التأخير، ونحن نوصي 2 ثانية على الأكثر. وبالإضافة إلى ذلك، لحدود عزم الدوران، ونحنيوصي لتنظيم قيمة السيارات الحالية مع البرنامج بحيث أن المحرك الكوع يمكن أن تمارس 25-40 نيوتن متر ومحرك المعصم يمكن أن تمارس 10-20 نيوتن متر.
    2. كما لا يتم مقاطعة من قبل على زر التوقف، وقراءة باستمرار موقف وموقف القيم الحالية مداخل النظام المرجعي (AHRS) أجهزة الاستشعار "لنقل القيم إلى المحركات.
      ملاحظة: إخراج البيانات في كواتيرنيون، ويجب أن تتحول بشكل صحيح في زاوية المرجوة للحركة الروبوت. اختيار واحد من أجهزة الاستشعار تنسيق الأطر كمرجع، وإعادة تعيين استشعار أخرى تنسيق الإطارات. مع إطارات محسوبة كمرجع، استخدم الكينماتيكا معكوس للحصول على زوايا الناتج ياو النهائية.
    3. كما لا يتم مقاطعة من قبل على زر التوقف، تحقق باستمرار مواقف موتورز وتحديث القيم لإنجاز الحركة إلى الموضع المطلوب توفرها أجهزة الاستشعار AHRS.
      ملاحظة: يتم توفير موقف للسيارات من قبل التشفير المحرك والتي يمكن التحقق داخل البرنامج مع شركة السيارات & #39؛ ق توفير أمر مكتبة البرامج.
    4. وفي الوقت نفسه، تسجيل جميع الزوايا والزاوي سرعات من أجهزة الاستشعار AHRS.
    5. وبمجرد الانتهاء من المهام ويضغط المستخدم على زر التوقف، الخروج من حلقة ووضع اللمسات الأخيرة على الروبوت من قبل نقله إلى الموقف المبدئي.
  3. واجهة المستخدم الرسومية (GUI) (الشكل 16)
    1. إضافة "خطأ في" و "خطأ من" وظائف لاكتشاف الأخطاء وتصحيح الأخطاء أثناء التنفيذ.
    2. إضافة زر في جانب المريض في اختيار الجانب تشغيل الروبوت (الجانب خزلية المريض).
    3. بناء مربع معلومات المريض لتحديد المرضى.
    4. إضافة مؤشرات الحالة الحركية.
    5. إضافة عناصر تحكم الحد زاوية للسلامة.
    6. تكوين الحد الأقصى للسرعة والتسارع، والتباطؤ لكل السيارات لتفادي وقوع إصابات العضلات والأوتار بسبب الطرف العلوي قاسية.
      ملاحظة: يعكس نظام التسارع والتباطؤ للذراع مفلوج.
    7. امؤشرات دد لاسترداد موقف السيارات والسرعة، والمعلومات الحالية الإدخال.
    8. بناء تحكم اسم المورد فيزا لتأسيس الاتصال بين أجهزة الاستشعار AHRS والنظام.
    9. إضافة وظيفة المعايرة للقضاء على الأخطاء استشعار الانجراف المتراكمة.
    10. ترتيب مؤشر لأجهزة الاستشعار من أجل استرداد معلومات الاستشعار.
      ملاحظة: تتضمن المعلومات استشعار زوايا مشتركة (الزاوية بين اثنين من أجهزة الاستشعار على التوالي) واحتياطي البطارية.
  4. التغلب على التشنج ذراعه خلال عملية مرآة الروبوت
    1. تحديد المحركات التي يمكن أن تمارس عزم الدوران بما فيه الكفاية للتغلب على الشلل التشنجي عن كل مشترك.
      يجب أن يكون المعصم المحرك عزم الدوران الناتج أعلى من 10 نيوتن متر، والكوع السيارات أعلى من 25 نيوتن متر: ملاحظة.
    2. من أجل نقل بشدة حركة الروبوت إلى ذراع المريض، واستخدام الأشرطة التي هي مصنوعة من مواد شبه مرنة لإصلاح الساعد في الهيكل الخارجي الروبوت.
      ملاحظة: شبه مرنة الأشرطة، مثل تمتد لفيلم، ينصح ح الأشرطة الأقمشة أو البوليستر / النايلون الأشرطة مضفر مرونة. إذا كانت الأشرطة هي مرنة جدا، وانها لن تعقد ذراع في الموقف. إذا كانت الأشرطة ليست مرنة على الإطلاق، قد تحدث في العضلات أو الأوتار الإصابات في حالة وجود درجة عالية من التشنج الكوع.
    3. من أجل عزل الكوع والمعصم الحركة، واستخدام 2 الإطارات الصلبة جنبا إلى جنب مع ذوي الياقات البيضاء رمح لإصلاح الرسغ يضغط عليه في الإطارات.
      ملاحظة: يتم استخدام أطواق رمح لمنع إصابات العضلات والأوتار إذا كان تصلب في الرسغ مفرطة.
    4. استخدام الأشرطة حول المقبض لإصلاح اليد لالروبوت.

4. التطبيق السريري للنظام مرآة روبوت

  1. إجراء العلاج مرآة الروبوتية
    1. ضبط ارتفاع وعرض الجدول المهمة وفقا لحالة المريض.
    2. اقامة مرآة في خط الوسط بين ذراعيه، ووضعه على طاولة أو منصة.
    3. وضع أجهزة استشعار AHRS على مقبض، المعصمالإطار، وحافة منصة على محاذاة الجانب الصحي بالتوازي مع التوجه الروبوت.
      ملاحظة: محور ياو الداخلية وجهاز استشعار يجب أن يكون إلى الارتفاع.
    4. تنفيذ برنامج العلاج في جهاز الكمبيوتر.
    5. اختيار الجانب مفلوج عن طريق النقر على زر التبديل المريض جانبية.
    6. تعيين الحدود القصوى زاوية مشتركة وفقا للحالة مشتركة المريض. لعملية آمنة، استخدام الكوع حد الانحناء أقل من 50º، والحد من تمديد الكوع أكثر من -70º، والحد من ثني المعصم أقل من 80º، والحد تمديد المعصم أكثر من -60º.
      ملاحظة: يتم تصحيح زائد وناقص علامات تلقائيا ويتم تصحيح حدود أيضا إذا خارج الحدود في مستوى البرامج.
    7. تعيين الحد الأقصى السرعة، والتسارع، والتباطؤ. من أجل هذه القيم، استخدم قيمة السرعة بين 0 و 22.5 دورة في الدقيقة للمحرك الكوع واستخدام قيمة السرعة بين 0 و 33 دورة في الدقيقة للمحرك المعصم.
      ملاحظة: للحصول على العلاج مرآة التقليدية، تعيين كافة القيم إلى الصفرلشل حركة الروبوت.
    8. ملء المعلومات الخاصة بالمريض.
    9. تشغيل كل أجهزة الاستشعار AHRS قبل تشغيل البرنامج.
    10. تشغيل البرنامج بالنقر على زر السهم في الزاوية العلوية اليسرى من البرنامج.
    11. مرة واحدة في "حفظ باسم" الملوثات العضوية الثابتة سريعة تصل، إرسال أسماء الملفات المناسبة للبيانات نتيجة في المربع سلسلة واضغط موافق.
    12. في حين أن الروبوت والذراع صحية هي في الموقف المبدئي (كلتا يديه بعيدا عن الجسم وموازية لبعضها البعض)، اضغط على زر معايرة تهيئة استشعار القيم إلى الصفر للموقف المبدئي.
      ملاحظة: راجع الخطوات 1.1.1 - 1.1.4 لليدين المستخدمة في هذه المهمة.
    13. اضغط على زر إيقاف عندما يتم الانتهاء من جميع المهام.
      ملاحظة: للحصول على العلاج مرآة الروبوتية، يجب مهندس الطب الحيوي بمثابة المنسق الرئيسي، والمعالج المهني ينبغي أن تساعد المريض.
  2. السريرية دراسة عن مواضيع صحية
    1. إجراء دراسة سريرية حول مواضيع صحية لتأكيدالسلامة والجدوى 8. إعطاء تعليمات ( "لا تحرك ذراع مفلوج بنفسك.") إلى موضوعات للحركة سلبية تماما من الذراع مفلوج.
    2. وضع ذراعيه على الإطارات، والأيدي على مقابض. ثم، وتحديد الساعدين مع الأشرطة.
  3. تقييم الآثار العلاجية
    1. قبل العلاج، وإجراء التقييمات وظيفية مثل مقياس Fugl ماير تقييم 9، تعديل مقياس أشوورث 10، تعديل مؤشر بارثل 11، Jebsen اختبار وظيفة اليد، وقياس تسليم السلطة، واختبار الإهمال hemispatial، والحركية أثار اختبار محتمل للمرضى.
    2. إجراء التجارب السريرية لمرضى السكتة الدماغية مع الروبوت مرآة 2-الأبعاد ل30 - 60 دقيقة يوميا. إعطاء تعليمات ( "لا تحرك ذراع مفلوج بنفسك.") للمرضى.
    3. بعد المرضى إنجاز الدورة الماضية، وإجراء متابعة التقييمات الوظيفية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أجرت ست مواد صحية على "القلم بمناسبة مهمة" (لمس اثنين من لوحات صغيرة بالتناوب مع القلم المرفق من ناحية صحية كما هو مبين في الشكل 17) 10 مرات الذي عقد في المتوسط ​​106 ثانية في الموضوع. ولم يلاحظ أي حدث سلبي، وأثبت العلاج مرآة الروبوتية أن يكون ذلك ممكنا.

وبالإضافة إلى ذلك، تم إجراء دراسة سريرية على الأطباء إعادة التأهيل. طلبنا آراء...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وكان الغرض الرئيسي من هذه الدراسة هو تطوير في الوقت الحقيقي نظام مرآة الروبوت للتعافي وظيفي للذراع مفلوج باستخدام خوارزمية التحكم الآلي. وقد ثبت أن تأثير العلاج بمساعدة الروبوت على التعافي على المدى الطويل من ضعف العلوي أطرافهم بعد السكتة الدماغية مفيدة في الدراسات السابقة 12، وأدخلت أنواع مختلفة من الروبوتات الذراع 13-20. ومع ذلك، طبقت الدراسات السابقة من الروبوتات الطرف العلوى أن أدركت حركة الذراع الثنائية اتصالات الميكانيكية دون استخدام المرآة، والذي يختلف...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد هذا العمل من قبل الجامعة الوطنية الدماغ برنامج فيوجن سول (800-20120444) وبرنامج مبادرات البحوث متعددة التخصصات من كلية الهندسة وكلية الطب، جامعة سيول الوطنية (800-20150090).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
تصميم نظامLabVIEWNational Instruments
24 فولت مزود طاقةXP PowerMHP1000PS24 24Vيجب أن يقوم أي مصدر طاقة بجهد 24 فولت بجهاز
استقبال مستشعر AHRSE2boxEBRF24GRCV
مستشعرات AHRSE2boxEBIMU-9DOFV2ستحتاج إلى إجمالي 3 أجهزة استشعار. أي مستشعرات AHRS ستقوم
بوحدة المحرك المسطح EC90Maxon323772 + 223094 + 453231يجب أن يفعل أي محرك موجه أعلى من 30 نيوتن متر (بالنسبة للأجزاء الآلية المخصصة لدينا ، ستحتاج إلى هذه المحرك المسطح ووحدة التروس الخاصة ، ولكن قد تختلف نسبة التروس والتشفير)   ؛
وحدة المحرك المسطح EC45Maxon397172يجب أن يفعل أي محرك موجه أعلى من 10 نيوتن متر (بالنسبة للأجزاء الآلية المخصصة لدينا ، يجب عليك استخدام نفس وحدة التروس ولكن قد تختلف نسبة التروس والمحرك والتشفير)
تحكم EPOS2 70/10Maxon375711يمكن استبدال هذا بوحدة تحكم EPOS 24/5
وحدة تحكم EPOS2 24/5Maxon367676
Connector ومجموعة الكابلاتMaxon381405 + 384915 + 275934 + 354045يمكنك أيضا صنع هذه الكابلات. يمكن العثور على الموصلات ومعلومات الأسلاك المقابلة في "300583-Hardware-Reference-En.pdf" و "300583-Cable-Starting-Set-En.pdf"
اقتران - أولدهام ، قد يختلف النوع اللولبيMisumiMCORK30-10-12النوع
اقتران - صلابة عالية ، أولدهام ،
مجموعة نوع المسمار		MisumiMCOGRK34-12-12قد يختلف النوع
أطواق العمودMisumiSCWDM10-B & nbsp ؛سوف تحتاج إلى 4 مجموعات
أطواق رمحMisumiSDBJ10-8ستحتاج إلى 2 مجموعات
الدقة الخطية رمحMisumi& nbsp ؛ PSSFG10-200يجب أن يفعل أي عمود مستقيم بقطر 10 مم بطول لا يقل عن 200 مم   ؛
محامل مع العلبMisumiBGRAB6801ZZ
الكوع قوة المحرك تشتت رمح تشكيله مخصص3D CAD  
الكوع السفليمخصص تشكيلهجزء الرسومات
الكوع السطح الإطارمخصص تشكيلهجزء الرسومات
دعم الجدارمخصص تشكيله جزء الرسوماتسوف تحتاج إلى 2 إطارات.
اسطوانة مجوف اقتران الكوع  جزءتشكيله مخصص
معصم قوة تشتت رمحمخصصجزء تشكيله رسومات
المعصم السقف الإطار المخصصجزء الرسومات
المعصم العلوي اقتران اسطوانة مجوفة مخصصتشكيله جزء الرسومات
المعصم السفلي اقتران اسطوانة جوفاء تشكيلهرسومات
محدد الحركة المشتركةمخصص تشكيلهجزء الرسومات
التعامل 3Dالمطبوعةجزء الرسومات
الكوع العلوي دعم3Dمطبوعة جزء الرسومات
الاحتكاك الحد من الاحتكاك3D المطبوعةجزء الرسومات مرآة
الاكريليكمخصص الليزر قطع
مهمة الجدولمخصص تشكيلهجزء الرسومات
سيليكون الإسفنج
DOF محدد3D المطبوعةجزء الرسومات DOF
غطاء محدد3D المطبوعةجزء الرسومات
Healthyarm مقبض3D المطبوعةجزء الرسومات
الكرة - الصحافة صالحMisumiBCHA18
Goalpost3D المطبوعةجزء الرسومات دائرة
تتبع3D المطبوعةجزء الرسومات
بزاوية مساعدة3D المطبوعةجزءاختياري
منحني مساعدة3D المطبوعةجزء الرسوماتالرسومات اختياري
المهامالمخصص القطع بالليزررسومات
برنامج وحدة دعم غطاء رسومات تشكيله تشكيله جزء مخصصةجزء رسومات اختياري عادي مساعدة 3D المطبوعة جزء لوحة الجزء

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hamzei, F., et al. Functional plasticity induced by mirror training: the mirror as the element connecting both hands to one hemisphere. Neurorehabil Neural Repair. 26 (5), 484-496 (2012).
  2. Thieme, H., Mehrholz, J., Pohl, M., Behrens, J., Dohle, C. Mirror therapy for improving motor function after stroke. Cochrane Database Syst Rev. 3, CD008449(2012).
  3. Dohle, C., et al. Mirror therapy promotes recovery from severe hemiparesis: a randomized controlled trial. Neurorehabil Neural Repair. 23 (3), 209-217 (2009).
  4. Pervane Vural, S., Nakipoglu Yuzer, G. F., Sezgin Ozcan, D., Demir Ozbudak, S., Ozgirgin, N. Effects of Mirror Therapy in Stroke Patients With Complex Regional Pain Syndrome Type 1: A Randomized Controlled Study. Arch Phys Med Rehabil. 97 (4), 575-581 (2016).
  5. De Santis, D., et al. Robot-assisted training of the kinesthetic sense: enhancing proprioception after stroke. Front Hum Neurosci. 8, 1037(2015).
  6. Smorenburg, A. R., Ledebt, A., Deconinck, F. J., Savelsbergh, G. J. Practicing a matching movement with a mirror in individuals with spastic hemiplegia. Res Dev Disabil. 34 (9), 2507-2513 (2013).
  7. Semrau, J. A., Herter, T. M., Scott, S. H., Dukelow, S. P. Robotic identification of kinesthetic deficits after stroke. Stroke. 44 (12), 3414-3421 (2013).
  8. Niku, S. Chapter 4, Dynamic Analysis and Forces. Introduction to Robotics: Analysis, Systems, Applications. , Prentice Hall. (2001).
  9. Sanford, J., Moreland, J., Swanson, L. R., Stratford, P. W., Gowland, C. Reliability of the Fugl-Meyer assessment for testing motor performance in patients following stroke. Phys Ther. 73 (7), 447-454 (1993).
  10. Bohannon, R. W., Smith, M. B. Interrater reliability of a modified Ashworth scale of muscle spasticity. Phys Ther. 67 (2), 206-207 (1987).
  11. Shah, S., Vanclay, F., Cooper, B. Improving the sensitivity of the Barthel Index for stroke rehabilitation. J Clin Epidemiol. 42 (8), 703-709 (1989).
  12. Lo, A. C., et al. Robot-assisted therapy for long-term upper-limb impairment after stroke. N Engl J Med. 362 (19), 1772-1783 (2010).
  13. Ho, N. S., et al. An EMG-driven exoskeleton hand robotic training device on chronic stroke subjects: task training system for stroke rehabilitation. IEEE Int Conf Rehabil Robot. , 5975340(2011).
  14. Hesse, S., Schulte-Tigges, G., Konrad, M., Bardeleben, A., Werner, C. Robot-assisted arm trainer for the passive and active practice of bilateral forearm and wrist movements in hemiparetic subjects. Arch Phys Med Rehabil. 84 (6), 915-920 (2003).
  15. Lum, P. S., et al. MIME robotic device for upper-limb neurorehabilitation in subacute stroke subjects: A follow-up study. J Rehabil Res Dev. 43 (5), 631-642 (2006).
  16. Yang, C. L., Lin, K. C., Chen, H. C., Wu, C. Y., Chen, C. L. Pilot comparative study of unilateral and bilateral robot-assisted training on upper-extremity performance in patients with stroke. Am J Occup Ther. 66 (2), 198-206 (2012).
  17. Nef, T., Mihelj, M., Riener, R. ARMin: a robot for patient-cooperative arm therapy. Med Biol Eng Comput. 45 (9), 887-900 (2007).
  18. Ozkul, F., Barkana, D. E., Demirbas, S. B., Inal, S. Evaluation of proprioceptive sense of the elbow joint with RehabRoby. IEEE Int Conf Rehabil Robot. , 5975466(2011).
  19. Pehlivan, A. U., Celik, O., O'Malley, M. K. Mechanical design of a distal arm exoskeleton for stroke and spinal cord injury rehabilitation. IEEE Int Conf Rehabil Robot. , 5975428(2011).
  20. Zhang, H., et al. Feasibility studies of robot-assisted stroke rehabilitation at clinic and home settings using RUPERT. IEEE Int Conf Rehabil Robot. , 5975440(2011).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

AHRS

مقالات ذات صلة