Élaboration d’un nouveau programme de réadaptation axé sur les tâches à l’aide d’une main robotique bimanuale exosquelette

Ce protocole de formation robotisé et axé sur les tâches a été développé pour les patients souffrant de dysfonction de la main causée par des déficits neurologiques. Notre protocole est le premier à intégrer un programme de formation axé sur les tâches avec une main robotique pour la réadaptation de la fonction de la main et le premier à étudier la faisabilité et l’acceptabilité du protocole. Nous avons conçu des objets spécialisés qui peuvent être manipulés en utilisant le protocole de formation.

Ensuite, notre système de main robotique peut être appliqué à la formation bimanuelle de mouvement. Yi-Mei Chen et Szu-Shen Lai, ergothérapeutes de mon département, feront la démonstration de l’intervention. Avant de commencer l’analyse, placez le capteur sur la main intacte du sujet et utilisez le ruban crochet-boucle pour fixer le poignet.

Utilisez un tampon propre pour envelopper la main affectée et attachez solidement le ruban crochet-boucle. Desserrez le mécanisme du pouce de la main d’exosquelette pour permettre l’ajustement de l’angle d’ouverture du pouce, et placez la main affectée dans la main d’exosquelette. Attachez le crochet et la boucle à la paume à travers l’anneau de fixation.

Après cela, attachez les doigts un par un, en commençant par l’index et en terminant avec le pouce. Attachez le ruban crochet-boucle parallèle au poignet à travers l’anneau de fixation, et ajustez le pouce à un angle confortable. Ensuite, serrez le mécanisme du pouce.

Pour configurer la boîte de commande, insérez le câble pour la main d’exosquelette et insérez le câble pour le gant du capteur. Insérez les deux ensembles de câbles dans la prise dans la boîte de commande et insérez le câble d’alimentation dans la boîte de commande. Ensuite, connectez le câble d’alimentation à une prise avec la tension correcte.

Lorsque le système et le sujet sont prêts, passez à la boîte de commande et réglez le mode à Cinq Doigts pour permettre à la main d’exosquelette de déplacer passivement les doigts du sujet. Demandez au sujet d’effectuer une tâche de saisie et de libération guidée par la main d’exosquelette pendant 2,5 minutes. Passez du mode à un seul doigt.

Ensuite, laissez la main de l’exosquelette bouger les doigts du sujet individuellement et passivement pendant que le sujet s’étend et rétracte les doigts individuels pendant 2,5 minutes. Pour une session de mouvement bimanue assistée par un robot, passez le mode au Miroir pour permettre le mouvement de la main non affectée portant le gant du capteur pour contrôler les mouvements de la main d’exosquelette. Pour mener un essai de la capacité du sujet à manipuler des objets à l’aide du système robotique de la main, adaptez la main d’exosquelette à la main inchangée du sujet et le gant du capteur à la main intacte comme il vient de le démontrer, et placez une élingue sous le coude et la main d’exosquelette du sujet pour soutenir le bras affecté.

Ensuite, organisez une séance d’échauffement comme nous venons de le démontrer. Après l’échauffement, utilisez le système robotique de la main pendant cinq minutes pour démontrer comment manipuler les objets conçus, y compris en utilisant la préhension palmaire pour ramasser la cheville, une préhension latérale pour ramasser le cube rectangulaire, un mandrin à trois points pour ramasser le cube, une prise sphérique pour ramasser la balle, et une prise cylindrique pour ramasser la barre cylindrique. Après la démonstration, placez deux bases bilatéralement devant les mains du sujet, et placez les objets sur le dessus d’une base pour aider à leur manipulation.

Que le sujet utilise le système robotique de la main pour saisir chaque objet 20 fois par jour pendant trois jours consécutifs, en commençant par la zone de la base et en soulevant, en déplaçant et en libérant chaque objet sur la ligne médiane tout en surveillant et en enregistrant le taux de réussite pour chaque tentative. Dans cette analyse représentative, trois sujets sains et trois sujets post-course ont été évalués. L’âge moyen du groupe sain était de 28 ans, alors que l’âge moyen du groupe de patients était de 49 ans.

L’examen mini-mental d’état, l’évaluation de Fugl-Meyer, le doigt modifié d’échelle d’Ashworth, et les scores d’étape de Brunnstrom ont été également obtenus pour chaque patient. Les sujets du groupe sain manipulaient parfaitement tous les objets avec et sans le système robotique de la main, avec un taux de réussite moyen de 100% pour chaque tâche. Tous les patients, cependant, ont montré des difficultés en manipulant les objets sans le système robotique de main, démontrant un taux de succès de 0% pour tous les objets.

En revanche, tous les taux de réussite des patients ont augmenté de façon significative lorsque le système robotique de main a été utilisé, approchant des taux semblables à ceux observés chez les sujets sains, soutenant la faisabilité d’utiliser le système robotique de main dans les patients d’AVC. Rappelez aux sujets de se concentrer sur le contrôle du mouvement de leurs mains bilatérales pendant la formation bimanuelle de mouvement, en s’assurant que les modèles de prise sur les objets sont corrects. À la suite de cette procédure, un essai contrôlé randomisé est nécessaire pour déterminer les effets thérapeutiques du protocole de formation.

En utilisant cette technique, les chercheurs peuvent programmer des protocoles de réadaptation avec un mouvement délicat des doigts pour le dysfonctionnement grave de la main et peuvent explorer les effets sur la neuroplasticité du cerveau et les résultats fonctionnels.