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DOI: 10.3791/54071-v
Pierre K. Asselin1, Manuel Avedissian1, Steven Knezevic1, Stephen Kornfeld2, Ann M. Spungen1
1Department of Veterans Affairs (VA) Rehabilitation Research and Development National Center of Excellence for the Medical Consequences of Spinal Cord Injury,James J. Peters VA Medical Center, 2Department of Veterans Affairs (VA) Spinal Cord Injury Service,James J. Peters VA Medical Center
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Addestrare una persona con paralisi a deambulare utilizzando un esoscheletro potenziato può presentare delle sfide. Gli obiettivi sono presentare i criteri di selezione dei candidati e le procedure di formazione per la deambulazione assistita da esoscheletri e altre abilità motorie che possono essere migliorate man mano che il livello di abilità del partecipante migliora.
L'obiettivo generale di questo programma di formazione è fornire alcune linee guida e standardizzare un programma di formazione per insegnare alle persone con lesioni del midollo spinale come deambulare utilizzando un esoscheletro motorizzato. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo degli esoscheletri alimentati, come la progressione dell'addestramento e i tipi di attività per sviluppare le competenze necessarie per utilizzare questi dispositivi in modo indipendente. Il vantaggio principale di questa tecnica è che fornisce linee guida specifiche e attività strutturate per addestrare le persone con poco o nessun movimento volitivo negli arti inferiori a deambulare utilizzando l'esoscheletro motorizzato, che è una tecnologia emergente.
Le implicazioni di questa tecnica possono estendersi alla terapia dell'ictus, poiché la plasticità neurale consente potenzialmente a nuove regioni del cervello di creare nuove connessioni neurali al fine di eseguire compiti funzionali. In generale, le persone che non conoscono questo metodo avranno difficoltà perché non sono abituate a spostare correttamente il proprio peso corporeo per consentire al dispositivo di camminare, figuriamoci di stare in piedi. Inizia posizionando il partecipante in posizione supina.
Usa un metro a nastro flessibile per determinare la larghezza pelvica, la lunghezza della parte superiore della gamba e la lunghezza della parte inferiore della gamba e registra in centimetri. Misurare la lunghezza della parte superiore della gamba dal punto più prominente del grande trocantere della linea articolare dell'anca al ginocchio. Misurare l'altra zoppia allo stesso modo e registrare eventuali discrepanze nella lunghezza dell'arto.
Regolare l'esoscheletro motorizzato dal centro dell'asse dell'anca al centro dell'asse del ginocchio, in base alla distanza misurata su ciascuna delle lunghezze della parte superiore della gamba del partecipante. Quindi, misura la lunghezza della parte inferiore della gamba dalla linea dell'articolazione del ginocchio alla parte inferiore del piede. Ripeti questa misura per l'altra lunghezza della parte inferiore della gamba.
Regolare la lunghezza dalla parte inferiore della pedana al centro dell'accesso al ginocchio dell'esoscheletro motorizzato per ciascun arto inferiore, in base alla distanza misurata dal partecipante in modo simile alla parte superiore della gamba. Posizionare la fascia pelvica di dimensioni più vicine alla larghezza pelvica del partecipante dietro la persona e spostarla lentamente in avanti per verificare l'adattamento. Quindi, posiziona l'esoscheletro in posizione seduta su una sedia con lo schienale aperto.
Successivamente, chiedi al partecipante di sedersi nel dispositivo e istruiscilo a mettere i piedi nelle scarpe. Continua a fissare le cinghie, iniziando dal punto più distale e spostandoti prossimalmente verso l'alto del corpo, finendo con le cinghie pettorali. Quindi, guida il piede completamente nella scarpa, prestando particolare attenzione per assicurarti che le dita dei piedi non siano arricciate.
Dopo aver fissato i piedi nelle scarpe, fissare le cinghie direttamente sotto le ginocchia. Quindi, fissare le cinghie sopra le ginocchia e quelle sulla parte superiore delle cosce, facendo attenzione a evitare di accartocciare gli indumenti sotto le cinghie, che potrebbero causare attriti indesiderati o punti di contatto di pressione. Infine, fissare la fascia toracica.
Inizia dotando il partecipante di una serie di stampelle per l'avambraccio per facilitare l'equilibrio e la manovrabilità del dispositivo. Mentre è seduto nell'esoscheletro, chiedi al partecipante di posizionare le punte delle stampelle posteriormente in modo da dargli la possibilità di spingere il peso sui piedi. Successivamente, spiega al partecipante la procedura da seduto a in piedi.
Chiedi a un allenatore di assistere da dietro e a un'altra guardia da davanti. Quindi, chiedi al partecipante di stare in piedi da solo e di utilizzare l'assistenza dell'istruttore solo se necessario. Istruire il partecipante a premere il comando in piedi, quindi posizionare le stampelle posteriormente e piegarsi in avanti mentre si spingono via le stampelle per aiutare il dispositivo a metterle in piedi.
Durante le prime occasioni in piedi, valutare se la fascia pelvica necessita di regolazioni nella parte anteriore e posteriore. Posizionare in modo appropriato in modo che il trocantere sia in linea con la rotazione dell'articolazione dell'anca. Assicurati che il partecipante sia in grado di stare in equilibrio mentre è in piedi chiedendogli di dimostrare la capacità di stare in piedi nella posizione iniziale usando entrambe le stampelle per mantenere l'equilibrio.
Quindi, chiedi al partecipante di esercitarsi con un leggero spostamento del peso lateralmente e posteriormente per comprendere la posizione e la sensazione della posizione iniziale. Quindi, istruisci il partecipante a mantenere l'equilibrio con una sola stampella, sollevando una stampella da terra e mantenendo quella posizione fino a un minuto. Aggiungi un po' di complessità a questo esercizio di equilibrio con una sola mano facendo in modo che un braccio si bilanci mentre il braccio controlaterale si allunga per toccare il polso del braccio di bilanciamento.
Infine, insegna al partecipante a spostare il peso lateralmente, consentendo a un piede di scaricare, con l'obiettivo di sollevare completamente il piede da terra per cinque secondi. Chiedi all'utente di ripetere questo esercizio con l'altra gamba. Inizia istruendo il partecipante sul meccanismo di camminata con l'esoscheletro alimentato.
Usa il controller per selezionare la modalità camminata e chiedi al partecipante di spostarsi leggermente in avanti verso un bersaglio predeterminato per iniziare l'oscillazione in avanti della gamba destra. Quindi, istruire l'utente a muovere le stampelle in avanti e contemporaneamente a spostare il peso in avanti verso destra per mantenere l'equilibrio mentre si sale sul piede destro e si libera il piede sinistro. Spiega al partecipante che il dispositivo rileverà il movimento del partecipante e inizierà l'oscillazione in avanti della gamba sinistra.
Se necessario, individuare l'utente afferrando l'esoscheletro motorizzato o fornire assistenza in un'area del corpo in cui l'utente ha una sensibilità intatta, come l'area delle spalle. Correggi il partecipante mentre esegue il corretto spostamento del peso mentre cammina. Successivamente, descrivi al partecipante l'elenco delle abilità di mobilità che verranno esercitate come parte della formazione.
Incorporare diverse superfici di camminata durante la sessione di allenamento, come moquette, cemento, asfalto ed erba, in modo che il partecipante sia in grado di esercitarsi a camminare su una varietà di superfici con l'esoscheletro. Inoltre, chiedi al partecipante di camminare su superfici con pendenze variabili, ad esempio su una rampa, giù per una rampa, attraverso un ritaglio del marciapiede e su superfici irregolari. Quindi, chiedi al partecipante di camminare in un ambiente rumoroso, come un corridoio con altri pedoni.
Esercitati a navigare tra le soglie delle porte, ad aprire e chiudere le porte e a camminare attraverso le porte automatiche. Incorpora attività aggiuntive come raggiungere la testa in un armadietto o sedersi e alzarsi da una panchina. Infine, chiedi al partecipante di esercitarsi a fermarsi a comando o a piacimento.
Inizia posizionando una sedia dietro l'utente quando è pronto per sedersi. Usa il controller dell'esoscheletro per attivare la modalità seduta per la quale c'è un ritardo di cinque secondi. Durante questo ritardo, chiedi al partecipante di posizionare le stampelle posteriormente per mantenere il centro di equilibrio sopra la sedia.
Infine, durante il processo di seduta, istruire l'utente a piegarsi in avanti all'anca per mantenere l'equilibrio sui piedi e chiedere agli istruttori di assistere il partecipante secondo necessità. In questo protocollo, le misurazioni sono state ottenute da pazienti con lesione del midollo spinale con funzione intatta degli arti superiori durante sessioni di allenamento all'interno e all'esterno, nonché durante le abilità di mobilità come la navigazione di porte girevoli. Per il test del cammino di dieci metri, i partecipanti hanno una capacità iniziale variabile durante le sessioni di utilizzare l'esoscheletro alimentato, oltre a diversi tassi di miglioramento.
In media, i partecipanti hanno camminato 0,0048 metri al secondo più velocemente in ogni sessione, con una velocità media iniziale di 0,16 metri al secondo. Una volta padroneggiata, una tipica sessione di allenamento durerà da un'ora a un'ora e mezza, ma varierà in base alla tolleranza del partecipante con lesione del midollo spinale. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di essere pazienti con la persona che sta imparando e, se necessario, passare a un esercizio diverso e tornare al compito problematico in un giorno diverso.
Seguendo questa procedura, è possibile eseguire altri metodi come camminare su superfici complesse, come le rampe rivestite di moquette, per rispondere a ulteriori domande, ad esempio se una persona può avere limitazioni nell'uso dell'esoscheletro alimentato.
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