Sistema de terapia robótica Espejo para la recuperación funcional de armas hemipléjica

El objetivo general de este procedimiento es introducir un sistema de terapia de espejo robótico en tiempo real para la recuperación funcional de los brazos hemipléjicos. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en la investigación de ingeniería biomédica de neurorrehabilitación traslacional al demostrar que se puede lograr la recuperación funcional de los brazos hemipléjicos con terapia ocupacional avanzada. La principal ventaja de esta terapia robótica con espejo es que puede mejorar la entrada propioceptiva a la corteza sensorial, que es muy importante en la neuroplasticidad cerebral de los pacientes con accidente cerebrovascular.

Las personas nuevas en este método pueden tener dificultades, ya que fue complicado desarrollar el protocolo de software y ensamblar bastidores y motores. La primera vez que tuvimos la idea de este método fue cuando observamos la neuroterapia convencional, que era limitada en el sentido de que el brazo hemipléjico no se movía. La demostración visual de este método es fundamental, ya que la configuración, el ensamblaje y la configuración del sensor para la terapia robótica con espejo son difíciles de aprender.

Comience por obtener un sistema de referencia de tres actitudes y rumbo, o sensores AHRS, y conéctelos a una computadora, uno a la vez, con un conector USB. Utilice el software de comunicaciones para configurar los ajustes generales del sensor en la computadora. Ajuste cada sensor a RS 232.

Y seleccione el puerto COM. A continuación, establezca la velocidad en baudios en 115, 200 bits por segundo. Bits de datos a ocho.

Paridad a ninguno. Bits de parada a uno. Y el control de caudal a ninguno.

Para comprobar el puerto COM, haga clic en el botón de inicio en la esquina inferior izquierda. Haga clic con el botón derecho en la computadora, seleccione propiedades, administrador de dispositivos y haga clic en la pestaña de puerto para expandirlo. Una vez que se haya establecido la comunicación, el hiperterminal mostrará las lecturas del sensor.

A continuación, configure los canales y asigne diferentes ID para cada sensor. Repita la configuración, la comprobación del puerto COM y la asignación de canales e ID para cada sensor. Por último, establezca el formato de salida como cuaterniones.

Y configure los sensores para mostrar la reserva de la batería. Comience a ensamblar el motor de unión acodada colocando uno de los cuerpos de acoplamiento con un chavetero en el eje del motor. Y asegurándolo con un tornillo hexagonal M5.

Fije la tapa del cilindro hueco del acoplamiento de codo al motor de codo utilizando cuatro tornillos de cabeza hueca M5 de 10 milímetros. Y coloque un segundo cuerpo de acoplamiento amortiguador encima del primer cuerpo de acoplamiento. A continuación, conecte el rodamiento de bolas en el bastidor del techo del codo y asegúrelo con cuatro tornillos de cabeza hueca M4 de ocho milímetros.

A continuación, conecte el eje de dispersión de fuerza del motor de codo en el soporte del codo inferior y asegúrelo con cuatro tornillos de cabeza hueca M3 de seis milímetros. A continuación, coloque el soporte del codo superior encima del soporte del codo inferior y asegúrelo con ocho tornillos de cabeza hueca M3 de 12 milímetros. Coloque la parte C en la parte superior, la parte B en el medio y otro cuerpo de acoplamiento en la parte inferior.

Únalos y asegure el cuerpo del acoplamiento con un tornillo hexagonal M5 de 10 milímetros. A continuación, fije la pieza A a la parte inferior de este conjunto con cuatro tornillos de cabeza hueca M5 de 15 milímetros. A continuación, fije una tapa de cilindro hueco de acoplamiento de muñeca inferior con el motor de muñeca, utilizando cuatro tornillos de cabeza hueca M4 de 10 milímetros.

Luego, coloque un cuerpo de acoplamiento en el eje del motor. Asegúrelo con un tornillo hexagonal M4 y siga con un cuerpo de acoplamiento amortiguador en la parte superior. Coloque un anillo de reducción de fricción en la parte superior del marco del techo de la muñeca con cinta adhesiva de doble cara.

Luego, conecte el eje de dispersión de fuerza del motor de muñeca en el mango y asegúrelo con cuatro tornillos de cabeza hueca M2.5. Une la parte F en la parte superior, la parte E en el medio y un cuerpo de acoplamiento en la parte inferior. Fije el cuerpo del acoplamiento con un tornillo hexagonal M4 de 10 milímetros.

Agregue una tapa de cilindro hueco de acoplamiento de muñeca superior a la parte inferior de este conjunto, usando cuatro tornillos de cabeza hueca M3 de 10 milímetros. A continuación, fije la pieza D a la parte inferior de la tapa del cilindro hueco del acoplamiento de la muñeca superior con cuatro tornillos de cabeza hueca de 15 milímetros. A continuación, asegure dos limitadores de movimiento de unión, envueltos con esponjas por razones de seguridad, y dos collarines de eje con palancas, utilizando cuatro tornillos de cabeza hueca M4 de 15 milímetros.

A continuación, deslice los collares de eje de la parte G en los ejes y utilice dos collares de eje normales para asegurar los ejes y el marco del techo de la muñeca, utilizando ocho tornillos de cabeza hueca M3 de ocho milímetros. Fije los collarines de eje adicionales con el soporte del codo inferior con cuatro tornillos de cabeza hueca M4 de 15 milímetros. Luego, une las dos partes y asegúralas con una palanca.

Por último, fije una pared de soporte al conjunto con seis tornillos de cabeza hueca M4 de 15 milímetros y asegure un soporte de mesa con seis tornillos de cabeza hueca M6 de 15 milímetros. Comience colocando los sensores AHRS en el mango, el marco de la muñeca y el borde de la plataforma en el lado sano del participante, asegurándose de alinearlos en paralelo con la orientación del robot. Luego, inicie el software de terapia en la computadora.

Elija el lado hemipléjico haciendo clic en el botón del interruptor del lado del paciente. Establezca los siguientes límites de ángulo articular: flexión del codo a menos de 50 grados, extensión del codo a más de menos 70 grados, flexión de la muñeca a menos de 80 grados y extensión de la muñeca a más de menos 60 grados. A continuación, ajuste el valor de velocidad entre cero y 22,5 RPM para el motor de codo.

Utilice un valor de velocidad entre cero y 33 RPM para el motor de muñeca y establezca también los valores máximos de aceleración y desaceleración. A continuación, encienda todos los sensores AHRS. Luego, ejecute el programa haciendo clic en el botón de flecha en la esquina superior izquierda del programa.

Cuando aparezca el mensaje Guardar como", escriba el nombre del archivo para los datos de resultados y presione OK. Finalmente, mientras el robot y el brazo sano están en la posición inicial, donde ambas manos están alejadas del cuerpo y paralelas entre sí, presione el botón de calibración para iniciar los valores del sensor a cero. Comience informando al participante que usará su brazo sano para completar una serie de tareas de terapia con espejos. La pelota en los agujeros, el juego de fútbol, el trazado de puntos y el movimiento de una taza.

Para la tarea de bola en hoyos, coloque una bola pequeña en el hoyo elegido, similar al juego de billar. Del mismo modo, para el juego de fútbol, driblar y colocar una pelota pequeña en una portería, como en un juego de fútbol real. A continuación, para la tarea de trazado de puntos, utilice pegatinas numeradas colocadas sobre una mesa como guía para mover repetidamente un controlador en orden numérico.

Y luego devuélvalo en la dirección inversa. Finalmente, para la tarea de mover una taza, tome una taza con el asa y empújela a la ubicación elegida. Repita hasta que hayan transcurrido cinco minutos.

Aquí, se muestran los resultados de un paciente que sufrió una hemorragia de ganglios basales derechos hace 19 meses y recibió terapia de espejo robótica durante dos semanas. La evaluación de Fugl-Meyer del brazo hemipléjico mejoró de 12 a 17 después de diez sesiones. Además, la escala de Ashworth modificada de flexores del codo, que mide la espasticidad, se redujo de grado dos a uno más.

Y el poder de pellizco del lado izquierdo se incrementó de cero a tres libras. Una vez dominada, la terapia robótica con espejo puede completarse en 40 minutos, si se realiza correctamente. Al realizar este procedimiento, es importante saber que la ilusión de sincronicidad entre ambos brazos es esencial para la terapia con espejo.

Tras su desarrollo, este procedimiento allanará el camino para la investigación en el campo de la neurorrehabilitación para explorar los efectos de la terapia ocupacional avanzada para mejorar la propiocepción en pacientes con legiones cerebrales, como el ictus. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo hacer y llevar a cabo un sistema de terapia de espejo robótico en tiempo real para la recuperación funcional de los brazos hemipléjicos.