Sviluppo di un nuovo programma di riabilitazione orientato alle attività utilizzando una mano robotica dell'esoscheletro bimanuale

Summary

Questo studio riporta lo sviluppo di un nuovo programma orientato al compito assistito da robot per la riabilitazione delle mani. Il processo di sviluppo consiste in esperimenti che utilizzano sia soggetti sani che soggetti che hanno avuto un ictus e hanno sofferto di una successiva disfunzione del controllo motorio.

Abstract

Una mano assistita da robot viene utilizzata per la riabilitazione di pazienti con compromissione della funzione dell'arto superiore, in particolare per i pazienti colpiti da ictus con perdita di controllo motorio. Tuttavia, non è chiaro come le tradizionali strategie di formazione professionale possano essere applicate all'uso di robot di riabilitazione. Nuove tecnologie robotiche e concetti di terapia occupazionale sono utilizzati per sviluppare un protocollo che consente ai pazienti con compromissione della funzione dell'arto superiore di afferrare gli oggetti utilizzando la mano colpita attraverso una varietà di funzioni di pizzicamento e presa. Per condurre questo in modo appropriato, abbiamo usato cinque tipi di oggetti: un piolo, un cubo rettangolare, un cubo, una palla e una barra cilindrica. Abbiamo anche dotato i pazienti con una mano robotica, la Mano Specchio,una mano esoscheletro che è montata sulla mano interessata del soggetto e segue il movimento del guanto del sensore montato sulla loro mano inalterata (allenamento di movimento bimanuale (BMT)). Questo studio ha avuto due fasi. Tre soggetti sani sono stati reclutati per testare la fattibilità e l'accettabilità del programma di formazione. Tre pazienti con disfunzione della mano causata da ictus sono stati poi reclutati per confermare la fattibilità e l'accettabilità del programma di formazione, che è stato condotto per 3 giorni consecutivi. Ogni giorno, il paziente è stato monitorato durante 5 minuti di movimento in una gamma passiva di movimento, 5 minuti di movimento bimanuale assistito da robot e allenamento orientato alle attività utilizzando i cinque oggetti. I risultati hanno mostrato che sia i soggetti sani che i soggetti che avevano subito un ictus in combinazione con la mano robotica potevano afferrare con successo gli oggetti. Sia i soggetti sani che coloro che avevano subito un ictus hanno ottenuto buoni risultati con il programma di allenamento task-oriented robot assistito in termini di fattibilità e accettabilità.

Introduction

La maggior parte (80%) pazienti ictus sperimentano un deficit nella mano e hanno difficoltà a svolgere in modo indipendente compiti manuali che sono pertinenti alla vita quotidiana¹. Tuttavia, la natura complessa delle attività manuali significa che è una sfida significativa progettare un programma di formazione orientato alle attività per la riabilitazione manuale². Negli ultimi anni, molti dispositivi robotici sono stati sviluppati per la riabilitazione delle mani^3,4, ma pochi protocolli di allenamento assistiti da dispositivi robotici permettono al paziente di....

Protocol

Il protocollo di formazione e il documento di consenso informato sono stati esaminati e approvati dall'Institutional Review Board della Chang Gung Medical Foundation. I dettagli dello studio e le procedure sono stati chiaramente spiegati a ciascun argomento.

1. Reclutamento di tre adulti sani

1. Eseguire il processo di screening utilizzando i seguenti criteri di inclusione: (1) età 20-60 anni, (2) già firmato consenso informato, (3) funzione normale negli arti superiori, (4) Mini-Mental State Examination (MMSE) punteggio ≧24.
2. Condurre Trial 1: manipolare gli oggetti senza indossare il sistema a mano robotico.
   1. Istrui....

Results

Un totale di sei soggetti sono stati arruolati in questo studio, tra cui tre soggetti sani e tre soggetti post-ictus. I dati demografici di entrambi i gruppi sono riportati nella tabella supplementari 1. L'età media del gruppo sano era di 28 anni (intervallo: 24-30), mentre l'età media del gruppo di pazienti era di 49 anni (40-57). I punteggi medi di valutazione del gruppo di pazienti sono stati i seguenti: (1) MMSE 27 (26-29), (2) FMA -11,3 (6–15), (3) MAS-1, (4) Fase di Brunnstrom 2.

Discussion

I risultati di questo studio hanno mostrato quanto segue: (1) entrambi i gruppi hanno potuto cogliere con successo gli oggetti forniti con il sistema a mano robotico. Sono stati in grado di completare questo compito con un tasso di successo di quasi il 100%, che verifica la fattibilità del programma di formazione orientato al tasking assistita da robot proposto. (2) Non sono state segnalate lesioni o eventi avversi durante il periodo di studio e tutti i pazienti hanno riferito che il sistema di mani robotico era utile pe.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Scatola di controllo	Rehabotics Medical Technology Corporation	HB01	La scatola di controllo include un alimentatore, un ricevitore del segnale del guanto sensore, un trasmettitore del segnale del motore e un'unità di selezione della modalità di movimento della mano esoscheletrica.
Exoskeletal Hand	Rehabotics Medical Technology Corporation	HS01	È un dispositivo indossabile che provoca il movimento delle dita del paziente ed è azionato da un motore esterno e da un gruppo meccanico.
Guanto sensore	Rehabotics Medical Technology Corporation	HM01	Indossato sulla mano laterale inalterata del paziente. I sensori nel guanto sensore rileveranno la flessione e l'estensione della mano e questi dati verranno utilizzati per controllare la mano esoscheletrica quando è in modalità bimanuale.