פרוטוקול זה מציג איבר רובוטי סופר-מספרי גמיש ולביש המותאם לסייע בשיקום אצבעות לחולי שבץ. העיצוב משלב חיישן כיפוף כדי להקל על אינטראקציה חלקה בין אדם לרובוט. תיקוף באמצעות ניסויים הכוללים מתנדבים בריאים וחולי שבץ מדגיש את היעילות והאמינות של המחקר המוצע.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
איבר רובוטי סופר-מספרי גמיש ולביש לחולי שבץ כרוני
במאמר זה
סיכום
תקציר
במחקר זה, אנו מציגים גפה רובוטית גמישה לבישה, סופר-מספרית, המסייעת לחולי שבץ כרוני בשיקום אצבעות ובתנועות אחיזה. העיצוב של איבר חדשני זה שואב השראה מכיפוף שרירים פניאומטיים ומהמאפיינים הייחודיים של קצה החדק של פיל. הוא שם דגש חזק על גורמים מכריעים כגון בנייה קלה, בטיחות, תאימות, איטום, והשגת יחס תפוקה למשקל/לחץ גבוה. המבנה המוצע מאפשר לגפה הרובוטית לבצע הן אחיזת מעטפת והן אחיזת קצות אצבעות. אינטראקציה בין אדם לרובוט מתאפשרת באמצעות חיישן כיפוף גמיש, המזהה את תנועות האצבעות של העונד ומחבר אותן לבקרת תנועה באמצעות שיטת פילוח סף. בנוסף, המערכת ניידת לשימוש יומיומי רב-תכליתי. כדי לאמת את יעילותו של חידוש זה, נערכו ניסויים בעולם האמיתי שכללו שישה חולי שבץ כרוני ושלושה מתנדבים בריאים. המשוב שהתקבל באמצעות שאלונים מצביע על כך שהמנגנון שתוכנן טומן בחובו הבטחה עצומה לסייע לחולי שבץ כרוני בפעילויות האחיזה היומיומיות שלהם, ולשפר את איכות חייהם ואת תוצאות השיקום.
מבוא
על פי מחקר קודם1, נכון לשנת 2019, היו יותר מ -100 מיליון מקרים של שבץ ברחבי העולם. כשני שלישים מהמקרים הללו הסתיימו בהמשכנות המיפלגית, ויותר מ-80% מחולי שבץ המיפלגי חמור לא הצליחו לשחזר באופן מלא את תפקוד היד והזרוע2. יתר על כן, האוכלוסייה המזדקנת צפויה להמשיך ולגדול בעשורים הקרובים, מה שיוביל לגידול משמעותי במספר נפגעי השבץ הפוטנציאליים. הליקויים המתמשכים בגפיים העליונות לאחר שבץ מוחי יכולים להשפיע באופן משמעותי על פעילויות היומיום (ADLs), ושיקום היד הוכר קלינית כיעד קריטי לשיפור הפעילות וההשתתפות של חולי שבץ כרוני3.
התקני גפיים עליונות רובוטיים מ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
פרוטוקול זה אושר על ידי מועצת האתיקה של בית החולים יוניון, המכללה הרפואית טונג'י, אוניברסיטת Huazhong למדע וטכנולוגיה. כמשתתפים נבחרו מטופלים עם הפרעות תפקודיות בגפיים העליונות שעמדו בקריטריונים האבחנתיים וקיבלו טיפול במחלקות האשפוז והאשפוז של בית החולים לשיקום של המחבר. התאוששות התפקוד המוטורי של החולים הוערכה על פי שלבי ההתאוששות של ברונסטרום21, וחולים בשלבים 3-5 נבחרו להשתתף בניסויים. הסכמה מדעת בכתב התקבלה מהמטופלים שהשתתפו במחקר. ההליך כולל תכנון עובש עבור האחיזה הפנאומטית, תהליך הייצור של האחיזה הפנאומטית המבוססת על גומי סיליקון נרפא, שילוב של מכשירים ניידים, ויישום תוכנה וחומרה לזיהוי כוונת אחיזה. למעט גומי סיליקון ובדים נפוצים, כל הרכיב....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
ניסויי כוח פלט
איור 7 מתאר בצורה חיה את העיצוב המבני והממדים של המפעיל שלנו, ומספק המחשה של חתך רוחב. מפעיל זה מורכב משתי קבוצות נפרדות של תאים, שכל אחת מהן מכילה חמישה תאי אוויר מעוקלים באלגנטיות. למרבה הפלא, בנקודת הסיום של המפעיל, שילבנו בצורה גאונית מבנה בולט, המזכיר קצה חדק של פיל, והרחבנו משמעותית את רדיוס האחיזה של המפעיל.
כדי להעריך את כוח המוצא של המפעיל הפנאומטי הרך, נערכה סדרה של ניסויי אחיזה סטטית. נבחרו משקולות, במשקל 20 גרם, 50 גר.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
מחקר זה מציג איבר רובוטי חדשני, גמיש ולביש שנועד לסייע לחולי שבץ כרוני במשימות שיקום אצבעות ואחיזה. מערכת רובוטית זו נותנת עדיפות לניידות ומציעה הן אחיזת מעטפה והן פונקציונליות אחיזת קצות אצבעות. הוא משלב חיישן כיפוף גמיש לבקרת אינטראקציה ידידותית למשתמש בין אדם למכונה. ניסויי אחיזה סטטית מאמתים את יכולות האחיזה של המנגנון המתוכנן בשני מצבי אחיזה נפרדים. המחקר כולל ניסויים עם חולים המיפארטיים כדי לאשר את פונקציונליות האחיזה ולהעריך את חוויית המשתמש, ומראה את הפוטנציאל של רובוט זה בסיוע לחולי שבץ כרוני במהלך פעילויות שיקו.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
עבודה זו נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין תחת מענק U1913207 ועל ידי התוכנית לצוות הנוער של HUST Academic Frontier. המחברים מבקשים להודות על התמיכה מקרנות אלה.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מדחס אוויר | Xinweicheng | F35L-JJ-24V | לספק אספקת אוויר לאחיזה הפנאומטית |
| Arduino | Emakefun | Mega 2560 | מיקרו-מחשב / רכישת נתונים עם שבב יחיד |
| תרמיל גב | Mujin | שילוב התקנים חיצוניים | |
| חיישן גמיש חיישן | ספקטרום | חיישן גמיש 2.2 | חיישני כיפוף גמישים |
| ספק כוח | YSN-37019200 | ספק כוח | |
| PU מחבר תקע מהיר | Elecall | PU-6 | מחבר עבור PU |
| צינור PU צינור | Baishehui | ZDmJKJJy | חיבור קו אוויר |
| אלסטומר סיליקון | ווקר | ELASTOSIL M4601 A/B | חומר האחיזה הפנאומטית |
| תא תרמוסטטי | Ruyi | 101-00A | טמפרטורה קבועה להאצת הריפוי של |
| מייבש ואקום | Fujiwara | PC-3 | הסרת קצף נוספת |
| ערבוב ואקום ו מכונת הסרת גז | Smida | TMV-200T | מערבבים היטב סיליקון ומקבלים אותו מוקצף |
| שסתום | SMC | NTV1030-312CL | שלוט בלחץ האוויר |
מקורות
- Feigin, V. L., et al. Global, regional, and national burden of stroke and its risk factors, 1990-2019: A systematic analysis for the global burden of disease study 2019. The Lancet Neurology. 20 (10), 795-820 (2021).
- Nakayma, H., Jørgensen, H. S., Raaschou, H. O., Olsen, T. S.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
