2024年9月6日
本方案介绍了一种上肢康复机器人,该机器人通过四种模式提供智能反馈。这些模式可增强上肢功能和灵活性,从而提高患者的生活质量。
本研究主要致力于通过机器人技术增强药物治疗后上唇功能的康复,旨在改善运动功能恢复和临床功能结局。我们的方案可实现实时自适应调节和个性化反馈,从而提高康复的有效性和患者参与度。未来的研究将聚焦于优化机器人系统,并将其与虚拟现实和人工智能技术相结合,以进一步提升康复效果。
为了评估关节活动范围和运动控制能力,请患者坐在机器人前方,保持胸部与平台之间约一拳距离。将患侧手放置在机器人的末端执行器上。使用手套和绑带固定手腕和手部,以防止在锻炼过程中滑脱。
让患者将上臂活动至最大限度,并尽可能伸展。用健侧手扶住患侧手,在健侧的辅助下将患侧上臂活动至最大范围。设定运动控制评估参数,包括目标重复次数、单次运动时间及单次放松时间。
根据屏幕上显示的运动路径和方向,控制目标点向不同方向移动。根据患者上肢肌肉运动情况,选择训练模式。依据患者评估后的运动控制能力和关节活动范围,选择合适的训练程序。
将训练时间设置为10至20分钟。根据评估所得的关节活动范围,设置活动范围。根据上臂肌力的特征,设置活动轨迹。
根据肌肉力量设置助力或阻力值。接下来,利用机械反馈技术设置保护阈值,以检测患者力量达到提示痉挛发生的阈值。在虚拟农场中,指导患者控制小手抓取水果和蔬菜,并尽可能收集更多的星星。
在虚拟军事基地场景中,精准控制靶心,射击并消灭所有怪物。在躲避球界面中,于不同道路和障碍物之间,控制小球避开不同颜色的障碍物以获取金币。随后在虚拟空间环境中,要求患者控制飞行器的位置进行射击,以摧毁病毒,同时躲避移动障碍和敌人的攻击。
在高质量的球类控制训练中,控制球体使其到达并停留在靶心位置。在虚拟球环境中进行超级乒乓球游戏时,要求患者控制乒乓球拍击打球,并与对手进行乒乓球对打。在方块世界活动中,需控制靶心射击。
为了摧毁方块,需注意躲避敌人的攻击,并尽可能多地收集硬币。在虚拟球界面中,控制球体接触目标并得分。注意躲避敌人的攻击,并尽可能多地收集硬币。
最后,参与“传奇射手”训练。要求患者握住手柄,并持续向箭头方向施加力量。对照组和实验组在康复训练后,FMA-UE 和 BRS 手部评分均显示出显著改善。
尽管仅实验组在康复后表现出BRS上肢评分的显著提高,但上肢康复机器人训练组在治疗后的FMA-UE评分上优于对照组。与对照组相比,实验组在治疗后MBI评分也表现出显著改善。
本方案介绍了一种上肢康复机器人,该机器人通过四种模式提供智能反馈。这些模式可增强上肢功能和灵活性,从而提高患者的生活质量。
具有智能反馈功能的上肢康复机器人系统为解决中风后运动功能恢复过程中的个体差异性和疲劳问题提供了一种可扩展的解决方案,有助于对患者康复进展进行一致且定量的评估。通过实现实时自适应和个性化的力反馈,这些平台可提高对功能改善的预测可信度,并促进基于数据的治疗优化决策(继续或终止治疗)。这些系统整合到神经康复流程中,有助于拓展先进辅助技术在生物制药研发项目中的转化潜力。
该机器人康复方案贯穿了从神经修复干预的早期发现到功能结局的临床前及转化验证的整个连续过程。