Name: פיתוח תוכנית שיקום מוכוונת-משימות באמצעות יד רובוטית ביאנואל (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 44 s
Description: למד פרוטוקול אימון מוכוון-משימות באמצעות יד רובוטית לשיקום ידיים בחולי שבץ. השיטה משלבת אימון דו-ידני עם מערכת רובוטית ומדגימה יישום קליני מעשי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

פרויקט זה נתמך על ידי הקרן הרפואית צ'אנג קונג עם גרנט BMRP390021 ומשרד המדע והטכנולוגיה עם מענקים ביותר 107-2218-E-182A-001 ו 108-2218-E-182A-001.

פרוטוקול ההכשרה ומסמך ההסכמה הודיעו נבדקו ואושרו על-ידי מועצת הסקירה המוסדית של הקרן הרפואית צ'אנג קונג. פרטי המחקר וההליכים הסבירו בבירור לכל נושא.
1. גיוס שלושה מבוגרים בריאים
<ol><li>בצע את תהליך ההקרנה באמצעות קריטריוני הכללה הבאים: (1) גיל 20 – 60 שנים, (2) כבר חתם על הסכמה מושכלת, (3) פונקציה נורמלית בגפיים העליונות, (4) בחינת המדינה מיני-נפשית (MMSE) ציון ≧ 24.</li>
	<li>ניהול משפט 1: מניפולציה אובייקטים מבלי ללבוש את מערכת היד רובוטית.<ol>
<li>הנחה את הנושא לשבת זקוף על כיסא עם גב מוצק וללא זרועות. יש להושיב את הנבדק מול השולחן. היכונו לעמוד. מהצד הלא דומיננטי של הנבדק</li>
		<li>למד את הנושא כיצד לתמרן את האובייקטים מעוצב עבור 5 דקות. כלול את הקוביה כדי להרים את יתד, התפיסה לרוחב להרים את הקובייה מלבני, צ'אק שלוש נקודות כדי להרים את הקוביה, האחיזה כדורית להרים את הכדור, ואת האחיזה גליל כדי להרים את הבר גלילי. הערה: האובייקטים מוצגים באיור 1A. הכיוונון הנסיוני מוצג באיור 1B. הנבדקים למדו את דפוסי האחיזה הספציפיים עבור כל אובייקט. התבנית האוחז מוצגת באיור 2.</li>
		<li>מניחים שני בסיסים שבקיעים מול ידיו של הנבדק. מניחים כל אובייקט המשמש בשיקום על גבי בסיסים אלה כדי לסייע מניפולציה. עבור כל האובייקטים, חזור על הרצפים הבאים 20 פעמים. בקש מהנושאים לתפוס את האובייקטים באזור ההתחלה של הבסיס, להרים ולהעביר אותם לקו האמצע ולשחרר באמצעות הידיים הלא-דומיננטיים שלהם.</li>
		<li>במקביל, למדוד את שיעור ההצלחה של 20 אלה ניסיונות. בצע הליך זה בשלושה ימים רצופים. שיעור ההצלחה הוא מספר מניפולציות מוצלחות לכל 20 ניסיונות x 100%. מניפולציה מוצלחת מוגדרת כאשר הנושאים יכולים להשלים את רצפי עם דפוס מסוים לתפוס על פי האובייקטים ומבלי להפיל אותם.</li>
	</ol></li>
	<li>התנהלות משפט 2: מניפולציה אובייקטים באמצעות מערכת הידיים רובוטית (איור 3). הערה: המנגנונים של מערכת היד הרובוטית הם כדלקמן. ביד שלד חיצוני, המפרקים בכל מודול אצבע מתוכננים בקישור מכני מונע על ידי מפעיל ליניארי בודדים עם מהירות קבועה של 10 מ"מ/s. לשלד חיצוני יש טווחים שונים של תנועה בכל מודול אצבע (אגודל: MCP = 0 ° עד 55 °, DIP = 0 ° עד 70 °; אינדקס ואצבעות אמצע: MCP =-10 ° עד 55 °, פיפ = 0 ° עד 35 °, DIP = 0 ° עד 35 °; טבעת ואצבעות קטנות: MCP =-5 ° עד 55 °, PIP = 0 ° עד 35 °, DIP = 0 ° עד 35 °). בכפפה חיישן, כל מודול אצבע מותקן עם חיישן flex אשר מודד את זווית משותפת ושולח אותות הקלט לתיבת הבקרה דרך כבלים.<ol>
<li>כפפת חיישן (איור 1ב', ב')<ol>
<li>שים את כפפת החיישנים. על ידו הדומיננטית של הנבדק השתמשו בסקוטש כדי לאבטח את פרק כף היד.</li>
		</ol>
</li>
		<li>התקנה של שלד חיצוני (איור 1b, ב)<ol>
<li>השתמש במשטח נקי כדי לעטוף את היד הלא-דומיננטית. . הדקי את הסקוטש האלה</li>
			<li>שחרר את מנגנון האגודל של היד השלד החיצוני כדי לאפשר התאמה של זווית פתיחת האגודל. הנח את היד הלא דומיננטית ביד השלד החיצוני. הדק את הסקוטש אל כף היד דרך טבעת ההצמדה. הדקו את האצבעות בזה אחר זה, התחילו עם האצבע וסיימו עם האגודל.</li>
			<li>לאחר מכן, הדק את הסקוטש במקביל לשורש כף היד דרך טבעת ההצמדה. התאימו את האגודל לזווית נוחה ולאחר מכן הדקו את מנגנון האגודל.</li>
		</ol>
</li>
		<li>הגדרת תיבת שליטה (איור 1א, ג)<ol>
<li>הכנס את הכבלים של יד השלד החיצוני ואת הכפפה חיישן לתוך ארובות היד השלד החיצוני ואת הכפפה חיישן, בהתאמה. לאחר מכן, הכנס את הכבלים של היד השלד החיצוני ואת כפפת החיישנים לתוך השקע בתיבת הבקרה. לבסוף, הכנס את כבל החשמל לתוך תיבת הבקרה וחבר אותו לשקע עם המתח המתאים.</li>
		</ol>
</li>
		<li>ניהול הפעלת חימום (מצב הנשף)<ol>
<li>הפעל את תיבת הבקרה וכוונן את המצב לחמש אצבעות. מצב זה מאפשר יד שלד חיצוני כדי להזיז את אצבעותיו של הנבדק בפסיביות. בקש מהנושא לבצע משימה של אחיזה ושחרור המודרכת על ידי היד השלד החיצוני עבור 2.5 דקות.</li>
			<li>העבר את המצב לאצבע אחת ותן להיד השלד החיצוני להזיז את אצבעות הנבדק באופן אינדיבידואלי ופסיבי. בקש מהנושא להאריך ולבטל את האצבעות הבודדות עבור 2.5 דקות, בהנחיית היד השלד החיצוני.</li>
		</ol>
</li>
		<li>לנהל מפגש תנועה באמצעות רובוטים בסיוע.<ol>
<li>החלף את המצב לשיקוף. במצב זה, התנועה של היד הדומיננטית לובש את הכפפה החיישן שולטת התנועות של היד השלד. כל תנועה שנעשתה על ידי כפפת החיישנים מחקה ומשתקף על ידי היד השלד החיצוני. לדוגמה, גמישות של אצבע המפתח של הכפפות חיישן מתאים לגמישות של האצבע המורה של השלד החיצוני.</li>
		</ol>
</li>
		<li>הנחה את הנושא לבצע משימה לתפוס ולשחרר עבור 2.5 דקות ולבצע תנועות אצבע בודדות עבור 2.5 דקות נוספות תוך לבישת כפפת החיישן. פעולה זו משוקפת על-ידי היד האקסושלד, המנחה את היד הלא-דומיננטית של הנושא בביצוע המשימות הנדרשות.</li>
	</ol></li>
	<li>ניהול הפעלה מוכוונת משימות.<ol>
<li>למד את הנושא כיצד לתמרן את האובייקטים מעוצב באמצעות מערכת היד רובוטית עבור 5 דקות. כלול את הקוביה להרים את היתד, התפיסה לרוחב להרים את הקובייה מלבני, צ'אק שלוש נקודות כדי להרים את הקוביה, האחיזה כדורית להרים את הכדור, ואת האחיזה גליל כדי להרים את הבר גלילי.</li>
		<li>מניחים שני בסיסים שבקיעים מול ידיו של הנבדק. מניחים כל אובייקט המשמש בשיקום על גבי בסיסים אלה כדי לסייע מניפולציה. עבור כל האובייקטים, חזור על הרצפים הבאים 20 פעמים. בקש מהנושאים לתפוס את האובייקט באזור ההתחלה של הבסיס, להרים ולהעביר אותם לקו האמצע ולשחרר באמצעות מערכת הידיים הרובוטית.</li>
		<li>במקביל, למדוד את שיעור ההצלחה של 20 אלה ניסיונות. בצע הליך זה בשלושה ימים רצופים. שיעור ההצלחה הוא מספר מניפולציות מוצלחות לכל 20 ניסיונות x 100%. מניפולציה מוצלחת מוגדר כאשר הנושאים מסוגלים להשלים את רצפים עם תבנית אחיזה מסוימת באמצעות מערכת היד רובוטית ומבלי להפיל אותם. הערה: שיעור ההצלחה ישמש כדי להעריך את הכדאיות של מערכת היד הרובוטית הדו בנושאים בריאים.</li>
	</ol></li>
</ol>2. לגייס שלושה חולי שבץ כדי לקבוע את תחולתה של תוכנית ההכשרה
<ol><li>בצע את תהליך ההקרנה באמצעות קריטריוני ההכללה הבאים: (1) גיל 20 – 60 שנים; (2) חתם על הסכמה מושכלת; (3) אובחן עם שבץ חד צדדי ≧ 1 חודש (4) הציון השתנה בקנה מידה (MAS) ניקוד ≦ 2; (5) שלב ברונסטרום ≦ 2; (6) MMSE ציון ≧ 24.</li>
	<li>ניהול משפט 1: מניפולציה אובייקטים כאשר לא באמצעות מערכת הידיים רובוטית (איור 2).<ol>
<li>תנו לנושא לשבת זקוף על כיסא עם גב מוצק ובלי זרועות. יש להושיב את הנבדק מול השולחן. . עמדו בצד המושפע של הנבדק הניחו מתלה תחת המרפק של הנבדק והיד השלד החיצוני כדי לתמוך בזרועו המושפעת.</li>
		<li>למד את הנושא כיצד לתמרן את האובייקטים מעוצב עבור 5 דקות. כלול את הקוביה כדי להרים את יתד, התפיסה לרוחב להרים את הקובייה מלבני, צ'אק שלוש נקודות כדי להרים את הקוביה, האחיזה כדורית להרים את הכדור, ואת האחיזה גליל כדי להרים את הבר גלילי.</li>
		<li>מניחים שני בסיסים שבקיעים מול ידיו של הנבדק. מניחים כל אובייקט המשמש בשיקום על גבי בסיסים אלה כדי לסייע מניפולציה. בקשו מהנושא לתמרן את חמשת העצמים השונים בעזרת ידו המושפעת 20 פעמים. תמכו בנושא בהזזת זרועו העליונה במידת הצורך.</li>
		<li>במקביל, למדוד את שיעור ההצלחה של 20 אלה ניסיונות. בצע הליך זה בשלושה ימים רצופים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>התנהלות משפט 2: מניפולציה אובייקטים באמצעות מערכת הידיים רובוטית (איור 3).<ol>
<li>התאימו את היד השלד לידיים המושפעות של הנבדק וכפפת החיישן אל היד המושפעת. חזור על שלבים 1.3.1 – 1.3.3. הניחו מתלה תחת המרפק של הנבדק והיד השלד החיצוני כדי לתמוך בזרועו המושפעת.</li>
		<li>ערוך הפעלת חימום (מצב הנשף).<ol>
<li>הפעל את תיבת הבקרה וכוונן את המצב לחמש אצבעות. בקש מהנושא לבצע משימה של אחיזה ושחרור המודרכת על ידי היד השלד החיצוני עבור 2.5 דקות.</li>
			<li>העבר את המצב לאצבע בודדת. בקש מהנושא להאריך ולבטל אצבעות בודדות עבור 2.5 דקות, בהנחיית היד השלד החיצוני.</li>
			<li>החלף את המצב לשיקוף. הנחה את הנושא לבצע משימה לתפוס ולשחרר עבור 2.5 דקות ולבצע תנועות אצבע בודדות עבור 2.5 דקות נוספות תוך לבישת כפפת החיישן. פעולה זו משוקפת על-ידי היד האקסושלד, המנחה את היד המושפעת של הנושא בביצוע המשימות הנדרשות.</li>
		</ol>
</li>
		<li>בצע הפעלה מוכוונת משימות.</li>
		<li>למד את הנושא כיצד לתמרן את האובייקטים מעוצב באמצעות מערכת היד רובוטית עבור 5 דקות. כלול את הקוביה להרים את היתד, התפיסה לרוחב להרים את הקובייה מלבני, צ'אק שלוש נקודות כדי להרים את הקוביה, האחיזה כדורית להרים את הכדור, ואת האחיזה גליל כדי להרים את הבר גלילי.</li>
		<li>מניחים שני בסיסים שבקיעים מול ידיו של הנבדק. מניחים כל אובייקט המשמש בשיקום על גבי בסיסים אלה כדי לסייע מניפולציה. עבור כל האובייקטים, חזור על הרצפים הבאים 20 פעמים. בקש מהנושאים לתפוס את האובייקטים באזור ההתחלה של הבסיס, להרים ולהעביר אותם לקו האמצע ולשחרר באמצעות מערכת הידיים הרובוטית.</li>
		<li>במקביל, למדוד את שיעור ההצלחה של 20 אלה ניסיונות. בצע הליך זה בשלושה ימים רצופים. שיעור ההצלחה הוא מספר מניפולציות מוצלחות לכל 20 ניסיונות x 100%. מניפולציה מוצלחת מוגדר כאשר הנושאים מסוגלים להשלים את רצפים עם תבנית אחיזה מסוימת באמצעות מערכת היד רובוטית ומבלי להפיל אותם. הערה: שיעור ההצלחה ישמש להערכת הכדאיות של מערכת היד הרובוטית בחולי שבץ.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. הערכת מטופלים
<ol><li>כדי להעריך את הצורך, שאל את הנושאים הבאים בסוף כל מפגש: (1) האם מערכת היד הרובוטית הועילה לך לתמרן את האובייקטים? (2) היו אירועים לוואי שהתרחשו במהלך או אחרי תוכנית ההכשרה?</li>
</ol>

<ol><li>Hung, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+combination+of+robot-assisted+therapy+with+task-specific+or+impairment-oriented+training+on+motor+function+and+quality+of+life+in+chronic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22PM+%26+R%3A+The+Journal+of+Injury%2C+Function%2C+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">The effects of combination of robot-assisted therapy with task-specific or impairment-oriented training on motor function and quality of life in chronic stroke.</a> PM & R: The Journal of Injury, Function, and Rehabilitation. 8 (8), 721-729 (2016).</li>
<li>SangWook, L., Landers, K. A., Hyung-Soon, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+biomimetic+hand+exotendon+device+%28BiomHED%29+for+restoration+of+functional+hand+movement+post-stroke%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Development of a biomimetic hand exotendon device (BiomHED) for restoration of functional hand movement post-stroke.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 22 (4), 886-898 (2014).</li>
<li>Johnson, M. J., Wisneski, K. J., Anderson, J., Nathan, D., Smith, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+ADLER%3A+The+Activities+of+Daily+Living+Exercise+Robot%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+IEEE%2FRAS-EMBS+International+Conference%22%5BJournal%5D)">Development of ADLER: The Activities of Daily Living Exercise Robot.</a> Proceedings of IEEE/RAS-EMBS International Conference. , Pisa, Italy. (2006).</li>
<li>Pignolo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotics+in+neuro-rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Rehabilitation+Medicine%22%5BJournal%5D)">Robotics in neuro-rehabilitation.</a> Journal of Rehabilitation Medicine. 41 (12), 955-960 (2009).</li>
<li>Timmermans, A. A., Spooren, A. I., Kingma, H., Seelen, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+task-oriented+training+content+on+skilled+arm-hand+performance+in+stroke%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabilitation+and+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Influence of task-oriented training content on skilled arm-hand performance in stroke: a systematic review.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 24 (9), 858-870 (2010).</li>
<li>Schweighofer, N., Choi, Y., Winstein, C., Gordon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Task-oriented+rehabilitation+robotics%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physical+Medicine+%26+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Task-oriented rehabilitation robotics.</a> American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 91, 270-279 (2012).</li>
<li>Almhdawi, K. A., Mathiowetz, V. G., White, M., delMas, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+occupational+therapy+task-oriented+approach+in+upper+extremity+post-stroke+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Occupational+Therapy+International%22%5BJournal%5D)">Efficacy of occupational therapy task-oriented approach in upper extremity post-stroke rehabilitation.</a> Occupational Therapy International. 23 (4), 444-456 (2016).</li>
<li>Takahashi, C. D., Der-Yeghiaian, L., Le, V. H., Cramer, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+robotic+device+for+hand+motor+therapy+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+9th+International+Conference+on+Rehabilitation+Robotics%22%5BJournal%5D)">A robotic device for hand motor therapy after stroke.</a> Proceedings of 9th International Conference on Rehabilitation Robotics. , Chicago, IL. (2005).</li>
<li>Villafañe, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+short-term+robot-assisted+rehabilitation+in+patients+with+hand+paralysis+after+stroke%3A+a+randomized+clinical+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Hand+%28NY%29%22%5BJournal%5D)">Efficacy of short-term robot-assisted rehabilitation in patients with hand paralysis after stroke: a randomized clinical trial.</a> Hand (NY). 13 (1), 95-102 (2018).</li>
<li>Cauraugh, J. H., Lodha, N., Naik, S. K., Summers, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bilateral+movement+training+and+stroke+motor+recovery+progress%3A+a+structured+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Movement+Science%22%5BJournal%5D)">Bilateral movement training and stroke motor recovery progress: a structured review and meta-analysis.</a> Human Movement Science. 29 (5), 853-870 (2010).</li>
<li>Brunner, I. C., Skouen, J. S., Strand, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+modified+constraint-induced+movement+therapy+more+effective+than+bimanual+training+in+improving+arm+motor+function+in+the+subacute+phase+post+stroke%3F+A+randomized+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Is modified constraint-induced movement therapy more effective than bimanual training in improving arm motor function in the subacute phase post stroke? A randomized controlled trial.</a> Clinical Rehabilitation. 26 (12), 1078-1086 (2012).</li>
<li>Sleimen-Malkoun, R., Temprado, J. J., Thefenne, L., Berton, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bimanual+training+in+stroke%3A+how+do+coupling+and+symmetry-breaking+matter%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurology%22%5BJournal%5D)">Bimanual training in stroke: how do coupling and symmetry-breaking matter.</a> BMC Neurology. 11, 11(2011).</li>
<li>Yue, Z., Zhang, X., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hand+rehabilitation+robotics+on+poststroke+motor+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Neurology%22%5BJournal%5D)">Hand rehabilitation robotics on poststroke motor recovery.</a> Behavioural Neurology. 2017, 1-20 (2017).</li>
<li>Dovat, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HandCARE%3A+a+cable-actuated+rehabilitation+system+to+train+hand+function+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">HandCARE: a cable-actuated rehabilitation system to train hand function after stroke.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 16 (6), 582-591 (2008).</li>
<li>Yoo, C., Park, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+task-oriented+training+on+hand+function+and+activities+of+daily+living+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Therapy+Science%22%5BJournal%5D)">Impact of task-oriented training on hand function and activities of daily living after stroke.</a> Journal of Physical Therapy Science. 27 (8), 2529-2531 (2015).</li>
</ol>

המחברים לא מצהירים. על ניגוד אינטרסים

תוצאות מחקר זה הראו את הפרטים הבאים: (1) שתי הקבוצות יוכלו לקלוט בהצלחה את האובייקטים שסופקו עם מערכת היד הרובוטית. הם הצליחו להשלים את המשימה עם שיעור הצלחה של כמעט 100%, אשר מוודאת את הכדאיות של תוכנית ההדרכה המוצעת בסיוע למשימות באמצעות רובוטים. (2) לא היו דיווחים על פציעה או אירועים שלילית במהלך תקופת הלימודים וכל המטופלים דיווחו כי מערכת היד הרובוטית הועילה לטיפול בחפצים. הדבר אישר את התאמתו של מערכת היד הרובוטית ואת תוכנית ההכשרה.
זהו הפרוטוקול הראשון המשתמש במערכת יד רובוטית דו צדדית כד...

רוב (80%) חולי שבץ חווים גרעון ביד ומתקשים לבצע באופן עצמאי משימות ידניות הנוגעות לחיי היומיום1. עם זאת, הטבע המורכב של משימות ידניות פירושו כי הוא אתגר משמעותי כדי לעצב תוכנית הדרכה מונחה משימות לשיקום יד2. בשנים האחרונות פותחו מכשירים רובוטיים רבים לשיקום יד3,4, אבל כמה פרוטוקולים הכשרה בסיוע מכשירים רובוטיים לאפשר לחולה אינטראקציה עם אובייקטים אמיתיים. לא ברור בדיוק איך משימה מונחה תוכנית הדרכה לשיקום הפונקציה יד ניתן להחיל באמצעות מכשירים רובוטיים עבור חולים אשר חווים תפקוד לקוי עקב שבץ.
אימון מונחה-משימות משמש כדי לשפר את תפקוד היד5,6 והוא מוחל בדרך כלל בשיקום עבור תפקוד הגפיים העליונות עקב שבץ. היא משמשת להגברת הפלסטיות והיא תלויה מאוד בתביעות נוירולוגיות ובדרישות פונקציונליות מסוימות7. עם זאת, במהלך הכשרה מונחה משימות, מטופלים חווים באופן קשה בטיפול באובייקטים אם הפונקציה יד לקויה. דוגמאות לכך כוללות אחיזה גרועה או פונקציות צביטה מוגבלת. מטפלים גם מתקשים להדריך את תנועות האצבעות של המטופלים בנפרד, ולכן מגביל את הווריאציה של המשימות הנמצאות בטיפול. התקנים רובוטיים נחוצים לכן כדי להגביר את האפקטיביות של הכשרה מוכוונת משימות על ידי תנועת יד המנחה במפורש במהלך אימון חוזר2,8.
מחקרים קודמים השתמשו רק רובוטים שיקום עבור הכשרה מונחה משימות על הגפיים העליון משימות להגיע3. לא ברור כיצד הרובוט בסיוע שיקום יכול להיות מועסק עבור הכשרה מונחה משימה מיקוד בפונקציה יד. יד שלד חיצוני, HWARD, השתמשו כדי להנחות את האצבעות כדי לתפוס ולשחרר אובייקטים8. עם זאת, התקן זה אינו מאפשר מגוון דפוסים מגוונים משום שהוא חסר את דרגות החופש הדרושות. לאחרונה, התקנים אחרים שהמטרה הזזת אצבעות המטופל בנפרד פותחו9. עם זאת, התקנים אלה לא שימשו בעבר לנוירוהליזם. המכשירים הרובוטיים שהוזכרו לעיל הם רובוטים חד צדדיים. לעומת זאת, מערכת היד הרובוטית המוצגת כאן צריכה שיתוף פעולה של ידיים מושפעות והשפיעו. מערכת היד רובוטית מיועדת במיוחד למטרות שיקום באמצעות המאסטר – עבדים מנגנון כדי להשיג תנועות יד בינה סימטרית. המערכת מורכבת מהיד השלד החיצוני (שחוקה על היד המושפעת), תיבת שליטה, וכפפת חישה (שחוקה על היד מושפע). כל מודול אצבע של היד השלד החיצוני מונע על ידי מנוע עם מידה אחת של חופש והמפרקים שלה מקושרים באמצעות מערכת הצמדה מכנית. שני גדלים, S ו-M, מתוכננים להתאים לנושאים שונים. תיבת הבקרה מספק שני מצבים טיפוליים, טווח פסיבי של תנועה (הנשף) ומראה מונחה תנועה מצבי, שדרכו ידו המושפעת של המטופל יכול להיות מניפולציות על ידי היד השלד. במצב נשף הסיום, תיבת הבקרה שולחת פקודות קלט לשלד החיצוני תוך שהיא מזיזה את ידו של הנבדק כדי לבצע גמישות מלאה באצבע/סיומת. הוא מכיל שני מצבים: מצב אצבע אחת (מעשים ברצף מאגודל לאצבע קטנה) וחמש אצבעות במצב (חמש אצבעות לנוע יחד). במצב תנועה מונחה מראה, המאסטר (הכפפה חיישן) – עבד (יד חיצוני) מנגנון מיושם, שבו התנועה של כל אצבע מזוהה על ידי הכפפה חיישן ואותות של זוויות משותפת מועברים לתיבת הבקרה כדי לתמרן את היד השלד החיצוני.
כאשר מצויד מערכת היד רובוטית, הנושאים הונחו להעביר את הידיים המושפעות שלהם תחת הדרכתו של היד השלד החיצוני נשלט על ידי ידיים מושפעות אשר הכשרה התנועה בזמן (BMT)10. על פי המחקר הקודם, BMT מסוגל להפעיל מסלולים עצביים דומים בשתי האונות של המוח ולמנוע את העיכוב חוצה חצי הכדור השני המונע את ההתאוששות של תפקוד עצבי בחצי הכדור הנגע10. ברונר et al.11 בהשוואה bmt לטיפול המושרה התנועה (cimt) בחולי שבץ משנה. הם הציעו כי BMT נוטה להפעיל רשתות עצביות יותר בשתי האונות מאשר CIMT, ולא היה הבדל משמעותי בשיפור של תפקוד היד בין BMT ו CIMT גישות. לאחר מכן הציע הצעה לאחר מכן באמצעות bmt, חולי שבץ מסוגלים לבסס מחדש את השליטה בשני הגפיים ואת השליטה באמצעות האיבר. כלומר, הכשרה צריכה להוות משימות בו המתמקדות באמצעות הזרוע המושפעת. יתרה מזאת, הקואורדינציה של שתי הידיים הכרחית לפעילויות של החיים היומיומיים (adl)11,12. לכן, זה חיוני לפתח באמצעות רובוט בסיוע משימה מונחה משימות הדרכה עבור מטופלים לאחר שבץ ואובייקטים שניתן נתפס או צבט על ידי חולים לבישת מערכת היד רובוטית.
במחקר זה, מגוון החפצים האוחזים עוצבו בהתאם לצרכים של ריפוי בעיסוק ותכונות מכניות של רובוטים שיקום. פרוטוקול אימון מונחה משימות פותחה באמצעות התקני שיקום רובוטי עבור חולים עם תפקוד הגפיים העליון המרוחק עקב שבץ. מטרת מחקר זה היתה לחקור את הכדאיות, ואת הקבלה של תוכנית ההדרכה מונחה משימות באמצעות רובוט חיצוני ומעוצב לאחרונה חפצים.

<table><tbody><tr><td>תיבת בקרה</td><td>Rehabotics Medical Technology Corporation</td><td>HB01</td><td>תיבת הבקרה כוללת ספק כוח, מקלט אותות כפפת חיישן, משדר אותות מנוע ויחידת בחירת מצב תנועת יד חיצונית.</td></tr><tr><td>יד שלד חיצוני</td><td>Rehabotics Medical Technology Corporation</td><td>HS01</td><td>זהו מכשיר לביש הגורם לאצבעות המטופל לנוע ומונע על ידי מנוע חיצוני ומכלול מכני.</td></tr><tr><td>כפפת חיישן</td><td>Rehabotics Medical Technology Corporation</td><td>HM01</td><td>נלבש על יד הצד הלא מושפעת של המטופל. החיישנים בכפפת החיישן יזהו כיפוף והארכה של היד, ונתונים אלה ישמשו לשליטה ביד השלד החיצוני במצב דו-ידני.</td></tr></tbody></table>

פיתוח תוכנית שיקום מוכוונת-משימות באמצעות יד רובוטית ביאנואל

Development of a Novel Task-oriented Rehabilitation Program using a Bimanual Exoskeleton Robotic Hand

יד רובוט משמש לשיקום של חולים עם לקויי תפקוד הגפיים העליונות, במיוחד עבור חולי שבץ עם אובדן של שליטה מוטורית. עם זאת, לא ברור כיצד אסטרטגיות הכשרה מקצועי קונבנציונאלי ניתן להחיל על השימוש ברובוטים שיקום. טכנולוגיה רובוטית הרומן מושגים ריפוי בעיסוק משמשים לפתח פרוטוקול המאפשר לחולים עם לקויי פונקציה הגפיים העליונות לתפוס חפצים באמצעות היד המושפעת שלהם באמצעות מגוון של פונקציות צובט ואוחז. כדי לבצע זאת כראוי, השתמשנו בחמישה סוגים של אובייקטים: יתד, קוביה מלבנית, קוביה, כדור, ובר גלילי. אנו מצוידים גם את החולים עם יד רובוטית, יד המראה, יד שלד חיצוני המצויד יד מושפעת של הנושא ובעקבות התנועה של הכפפה חיישן מצויד היד שלהם מושפע (בימרו הדרכה התנועה (bmt)). למחקר זה היו שני שלבים. שלושה נושאים בריאים גויסו לראשונה כדי לבחון את הכדאיות והקבלה של תוכנית ההכשרה. שלושה חולים עם בעיות בתפקוד היד שנגרמו על ידי שבץ גויסו אז כדי לאשר את הכדאיות ואת הקבלה של תוכנית ההכשרה, אשר נערכה במשך 3 ימים רצופים. בכל יום, החולה היה מפוקח במהלך 5 דקות של תנועה בטווח פסיבי של תנועה, 5 דקות של תנועה באמצעות הרובוט באמצעות בתים, והכשרה מונחה משימות באמצעות חמשת האובייקטים. התוצאות הראו כי גם נושאים בריאים ונושאים שסבלו משבץ בשילוב עם היד הרובוטית יכולים לתפוס את החפצים בהצלחה. גם הנושאים הבריאים ואלה שסבלו משבץ, הופיעו היטב עם תוכנית ההדרכה של הרובוטים בסיוע משימות מבחינת הכדאיות והקבלה.

בסך הכל שישה נושאים נרשמו במחקר זה, כולל שלושה נושאים בריאים ושלושה נושאים שלאחר שבץ. הנתונים הדמוגרפיים של שתי הקבוצות מוצגים בטבלה השלמה 1. הגיל הממוצע של הקבוצה הבריאה היה 28 (טווח: 24 – 30), ואילו הגיל הממוצע של קבוצת החולה היה 49 (40 – 57). עשרות ההערכה הממוצעת של קבוצת החולה היו כדלקמן: (1) MMSE = 27 (26 – 29), (2) FMA = 18.2 (6 – 15), (3) MAS = 1, (4) שלב ברוננסטרום = 2.
בשלב 1, הנושאים בקבוצה הבריאה (n = 3) מניפולציות באופן מושלם על כל האובייקטים עם ובלי מערכת היד הרוב...

מחקר זה מדווח על התפתחות של תוכנית הרומן בסיוע משימות מונחה משימה לשיקום יד. התהליך ההתפתחותי כולל ניסויים באמצעות נושאים בריאים ונושאים שעברו שבץ וסבלו מתפקוד לקוי של בקרת המנוע.

A robot-assisted hand is used for the rehabilitation of patients with impaired upper limb function, particularly for stroke patients with a loss of motor ...

פרוטוקול אימון מונחה משימות בסיוע רובוט זה פותח עבור חולים עם תפקוד לקוי של היד הנגרמת על ידי ליקויים נוירולוגיים. הפרוטוקול שלנו הוא הראשון לשלב תוכנית הכשרה מונחית משימות עם יד רובוטית לשיקום תפקודי יד והראשון לחקור את ההיתכנות ואת הקבלה של הפרוטוקול. עיצבנו אובייקטים מיוחדים שניתן לטפל בהם באמצעות פרוטוקול האימון.אז מערכת היד הרובוטית שלנו יכולה להיות מיושמת על אימון תנועה דו-שנתית. הדגימה להליך תהיה יי-מי חן וסו-שן לאי, מרפאים בעיסוק מהמחלקה שלי. לפני תחילת הניתוח, מקם את החיישן על היד הלא מושפעת של הנבדק, ולהשתמש בקלטת הוו והלולאה כדי לאבטח את פרק כף היד.השתמש כרית נקייה כדי לעטוף את היד המושפעת, ולהדק באופן מאובטח את הקלטת וו ולולאה. שחרר את מנגנון האגודל של יד השלד החיצוני כדי לאפשר התאמה של זווית פתיחת האגודל, והצב את היד המושפעת ביד השלד החיצוני. הדק את הוו ולולאה לכף היד דרך טבעת ההדק.לאחר מכן, הדקו את האצבעות בזה אחר זה, החל באצבעות ההמשך וכלה באגודל. הדקו את קלטת הוו והלולאה במקביל לפרק כף היד דרך טבעת ההדק, והכוונו את האגודל לזווית נוחה. לאחר מכן, הדק את מנגנון האגודל.כדי להגדיר את תיבת הבקרה, הכנס את הכבל ליד השלד החיצוני והכנס את הכבל לכפפת החיישן. הכנס את שתי ערכות הכבלים לשקע בתיבת הבקרה והכנס את כבל החשמל לתיבת הבקרה. לאחר מכן, חבר את כבל החשמל לשקע עם המתח הנכון.

development-novel-task-oriented-rehabilitation-program-using-bimanual

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

לאחרונה, כמות עצומה של לקוחות פוטנציאליים הגיעו זמין עבור אדם רובוט מערכות אינטראקטיביות. במאמר זה אנו המתאר את השילוב של מכשיר רובוטי חדש עם תוכנות קוד פתוח שיכולות להפוך במהירות ספריה אפשרי של פונקציונליות אינטראקטיבית. לאחר מכן מתאר יישום קליני עבור יישום neurorehabilitation.

לתחושה / שיקום גרפי: שילוב רובוט לתוך ספריית סביבה וירטואלית וליישם אותו שבץ תרפיה

ככל שההתפתחות התותבת מתקדמת לעבר המטרה של שליטה טבעית, רתימת היכולת הטבועה של קטועי גפיים ללמוד מיומנויות מוטוריות חדשות עשויה לאפשר מיומנות. כתב יד זה מתאר פרוטוקול שיקום מובנה, הכולל אסטרטגיות למידת חיקוי, חזרה וחיזוק, לשיפור השליטה התותבת הרב-תכליתית.

פרוטוקול מובנה לשיקום משולבת משופרים תותבת בקרה: Case Study

פתחנו מערכת רובוט המראה בזמן אמת עבור התאוששות תפקודית של נשק ומחוסר בטכנולוגיית בקרה אוטומטית, ערכו מחקר קליני על נבדקים בריאים, ומשימות נחושות באמצעות משוב מרופאי שיקום. רובוט המראה הפשוט הזה יכול להיות מיושם ביעילות ריפוי בעיסוק בחולי שבץ מוחי עם זרוע ומחוסר.

תרפיה מערכת Mirror רובוטית עבור התאוששות תפקודית של Arms ומחוסר

אנו ביצעו MRI פונקציונלי באמצעות התקן MRI המושרה ביד המכשיר רובוטית להעריך את השירות שלה עבור ניטור מנוע יד פונקציה אצל אנשים שמתחלים מפני חסרונות נוירולוגיים.

MRI פונקציונלי בשילוב עם ה-MRI הרומן תואם יד המכשיר הרובוטי כדי להעריך שיקום של אנשים התאוששות מאחוז אחיזת ידיים

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.

איבר רובוטי סופר-מספרי גמיש ולביש לחולי שבץ כרוני

פרוטוקול זה מתאר רובוט שיקום גפיים עליונות המספק משוב חכם באמצעות ארבעה מצבים. מצבים אלו משפרים את תפקוד הגפיים העליונות ואת גמישותם, ובכך משפרים את איכות החיים של המטופלים.

שיפור תפקוד הגפיים העליונות והמיומנויות המוטוריות לאחר שבץ באמצעות רובוט שיקום גפיים עליונות

פרוטוקול ניסיוני זה מתאר את השימוש במערכת רובוטית מוכוונת משימה של גפיים עליונות כפולות עבור חולי שבץ עם תפקוד לקוי של הגפיים העליונות. הממצאים מצביעים על כך שמערכת זו יכולה לשפר באופן משמעותי את תפקוד הגפיים העליונות של חולי שבץ מוחי ואת פעילויות החיים היומיומיות.

יישום מערכת רובוטית כפולת גפה עליונה מוכוונת משימה להחלמה תפקודית של הגפה העליונה בחולי שבץ מוחי

מחקר זה מציג מערכת ממשק מוח-מחשב (BCI) לחולי שבץ מוחי, המשלבת אותות אלקטרואנצפלוגרפיה ואלקטרוקולוגרפיה כדי לשלוט ביד רובוטית בגפה העליונה, ולשפר את הפעילויות היומיומיות. ההערכה השתמשה במבחן ברלין דו-ידני לשבץ מוחי (BeBiTS).

מערכת רובוטית לגפיים העליונות הנשלטת על ידי ממשק מוח-מחשב לשיפור הפעילות היומיומית בחולי שבץ מוחי

ניצולי תסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS) ומחלות קריטי לעתים קרובות לפתח לטווח ארוך חולשת שרירים. בדיקות שרירים ידנית (MMT) היא בדיקה קלינית סטנדרטית נפוץ למדידת העוצמה של הפריפריה קבוצות שרירי השלד. וידאו זה מדגים MMT באמצעות 6 נקודות רפואי בקנה מידה המועצה למחקר.

בדיקת שרירים ידנית: שיטת מדידת חוזק שרירים בגפיים יישומית על חולים אנושים

כאן, הקמנו שיטה לבדיקת יעילות התרופה עם דגימות כירורגית של גידולים במוח, המכונה "שיטת explant הגידול". באמצעות שיטה זו, אנו יכולים להעריך את יעילות התרופה בלי לשבור את microenvironment של גידולים מוצקים. כדי לאמת את האמינות של שיטה זו, אנו מתארים נתונים עם נציג הדגימה glioma שלנו שטופלו הסוכן קו ראשון הנוכחי כימותרפיות, temozolomide.

שיטה לפיתוח נגד סרטן רומן והתרופות באמצעות Explants גידול של דגימות כירורגי

למד פרוטוקול אימון מוכוון-משימות באמצעות יד רובוטית לשיקום ידיים בחולי שבץ. השיטה משלבת אימון דו-ידני עם מערכת רובוטית ומדגימה יישום קליני מעשי.

פיתוח תוכנית שיקום מוכוונת-משימות באמצעות יד רובוטית ביאנואל

גלה סרטונים נוספים