반신 불수 팔의 기능 복구를위한 로봇 미러 치료 시스템

이 절차의 전반적인 목표는 편마비 팔의 기능 회복을 위한 실시간 로봇 거울 치료 시스템을 도입하는 것입니다. 이 방법은 고급 작업 요법으로 편마비 팔의 기능적 회복이 가능하다는 것을 보여줌으로써 중개 신경 재활 생물 의학 공학 연구의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 로봇 거울 요법의 가장 큰 장점은 뇌졸중 환자의 뇌 신경 가소성에 매우 중요한 감각 피질에 대한 고유 수용성 입력을 향상시킬 수 있다는 것입니다.

이 방법을 처음 접하는 개인은 소프트웨어 프로토콜을 개발하고 프레임과 모터를 조립하는 것이 복잡하기 때문에 어려움을 겪을 수 있습니다. 우리는 기존의 신경 요법을 관찰했을 때 이 방법에 대한 아이디어를 처음 떠올렸는데, 이는 편마비가 있는 팔이 실제로 움직이지 않는다는 점에서 제한적이었습니다. 로봇 거울 요법을 위한 센서 설정, 조립 및 설정은 배우기 어렵기 때문에 이 방법의 시각적 시연이 중요합니다.

먼저 세 가지 자세 및 방향 참조 시스템(AHRS 센서)을 구하고 USB 커넥터를 사용하여 한 번에 하나씩 컴퓨터에 연결합니다. 통신 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터의 일반 센서 설정을 구성합니다. 각 센서를 RS 232로 설정합니다.

그리고 COM 포트를 선택합니다. 그런 다음 전송 속도를 115, 초당 200비트로 설정합니다. 데이터 비트를 8로 설정합니다.

누구에게도 동등하지 않습니다. 비트를 1로 멈춥니다. 그리고 흐름 제어는 없음입니다.

COM 포트를 확인하려면 왼쪽 하단 모서리에 있는 홈 버튼을 클릭합니다. 컴퓨터를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 속성, 장치 관리자를 선택한 다음 포트 탭을 클릭하여 확장합니다. 통신이 설정되면 하이퍼터미널에 센서 판독값이 표시됩니다.

그런 다음 채널을 설정하고 각 센서에 대해 다른 ID를 할당합니다. 각 센서에 대해 구성, COM 포트 확인, 채널 및 ID 할당을 반복합니다. 마지막으로 출력 형식을 쿼터니언으로 설정합니다.

그리고 배터리 예비량을 표시하도록 센서를 설정합니다. 모터 샤프트에 키홈이 있는 커플링 본체 중 하나를 넣어 엘보우 조인트 모터 조립을 시작합니다. 그리고 M5 육각 소켓 나사를 사용하여 고정합니다.

4개의 10mm M5 소켓 헤드 나사를 사용하여 엘보우 커플링 중공 실린더 커버를 엘보우 모터에 고정합니다. 그리고 제1 커플링 본체 위에 제2 버퍼 커플링체를 놓는다. 그런 다음 볼 베어링을 엘보우 옥상 프레임에 꽂고 4개의 8mm M4 소켓 헤드 나사로 고정합니다.

그런 다음 엘보우 모터 힘 분산 샤프트를 하단 엘보우 지지대에 꽂고 4개의 6mm M3 소켓 헤드 나사로 고정합니다. 그런 다음 위쪽 팔꿈치 지지대를 아래쪽 팔꿈치 지지대 위에 놓고 8개의 12mm M3 소켓 헤드 나사를 사용하여 고정합니다. 부품 C를 맨 위에, 부품 B를 중간에 배치하고, 다른 커플링 본체를 맨 아래에 배치합니다.

그것들을 함께 결합하고 10mm M5 육각 소켓 나사 하나로 커플링 본체를 고정합니다. 그런 다음 4개의 15mm M5 소켓 헤드 나사를 사용하여 파트 A를 이 어셈블리의 바닥에 부착합니다. 그런 다음 4개의 10mm M4 소켓 헤드 나사를 사용하여 손목 모터로 하단 손목 커플링 중공 실린더 덮개를 고정합니다.

그런 다음 모터 샤프트에 커플링 본체를 놓습니다. 하나의 M4 육각 소켓 나사로 고정하고 맨 위에 버퍼 커플링 본체를 사용하여 그 뒤에 놓습니다. 손목 루프탑 프레임 상단에 마찰 감소 링을 양면 테이프로 부착합니다.

그런 다음 손목 모터 힘 분산 샤프트를 핸들에 꽂고 4개의 M2.5 소켓 헤드 나사를 사용하여 고정합니다. F부를 위쪽에, E부를 중간에, 커플링 본체를 아래쪽에 결합합니다. 커플링 본체를 10mm M4 육각 소켓 나사로 고정합니다.

4개의 10mm M3 소켓 헤드 나사를 사용하여 이 어셈블리의 바닥에 상단 손목 커플링 중공 실린더 덮개를 추가합니다. 그런 다음 4개의 15mm 소켓 헤드 나사를 사용하여 파트 D를 상단 손목 커플링 중공 실린더 덮개 바닥에 고정합니다. 다음으로, 안전상의 이유로 스폰지로 감싼 두 개의 조인 이동 리미터와 4개의 15mm M4 소켓 헤드 나사를 사용하여 레버가 있는 두 개의 샤프트 칼라를 고정합니다.

그런 다음 G 부분의 샤프트 칼라를 샤프트에 밀어 넣고 두 개의 일반 샤프트 칼라를 사용하여 8개의 8mm M3 소켓 헤드 나사를 사용하여 샤프트와 손목 옥상 프레임을 함께 고정합니다. 4개의 15mm M4 소켓 헤드 나사를 사용하여 하단 엘보우 지지대로 추가 샤프트 칼라를 고정합니다. 그런 다음 두 부분을 결합하고 레버로 고정합니다.

마지막으로 6개의 15mm M4 소켓 헤드 나사를 사용하여 지지벽을 어셈블리에 부착하고 6개의 15mm M6 소켓 헤드 나사를 사용하여 테이블 스탠드를 고정합니다. 먼저 AHRS 센서를 참가자의 건강한 쪽에 있는 핸들, 손목 프레임 및 플랫폼 가장자리에 배치하고 로봇의 방향과 평행하게 정렬해야 합니다. 그런 다음 컴퓨터에서 치료 소프트웨어를 시작합니다.

환자 측 전환 버튼을 클릭하여 편마비 쪽을 선택합니다. 다음 관절 각도 한계를 설정합니다: 팔꿈치 굴곡은 50도 미만, 팔꿈치 신전은 영하 70도 이상, 손목 굴곡은 80도 미만, 손목 신전은 영하 60도 이상입니다. 그런 다음 엘보우 모터의 속도 값을 0에서 22.5RPM 사이로 설정합니다.

손목 모터에 대해 0에서 33RPM 사이의 속도 값을 사용하고 최대 가속 및 감속 값도 설정합니다. 그런 다음 모든 AHRS 센서를 켭니다. 그런 다음 프로그램의 왼쪽 위 모서리에 있는 화살표 단추를 클릭하여 프로그램을 실행합니다.

다른 이름으로 저장" 프롬프트가 나타나면 결과 데이터의 파일 이름을 쓰고 확인을 누릅니다. 마지막으로, 로봇과 건강한 팔이 양손이 몸에서 멀어지고 서로 평행한 초기 위치에 있는 동안 보정 버튼을 눌러 센서 값을 0으로 시작합니다. 참가자에게 일련의 거울 요법 작업을 완료하기 위해 건강한 팔을 사용할 것이라고 알리는 것으로 시작합니다. 홀 안의 공, 축구 경기, 점 추적, 컵 이동 작업.

Ball in holes 작업의 경우 당구 게임과 유사하게 선택한 구멍에 작은 공을 놓습니다. 마찬가지로 축구 경기의 경우 실제 축구 게임과 마찬가지로 드리블을 하고 작은 공을 골대에 넣으십시오. 다음으로, 도트 추적 작업의 경우 테이블 위에 놓인 번호가 매겨진 스티커를 가이드로 사용하여 숫자 순서로 핸들을 반복적으로 이동합니다.

그런 다음 반대 방향으로 되돌립니다. 마지막으로 컵 옮기기 작업을 위해 손잡이가 있는 컵을 잡고 선택한 위치로 밀어 넣습니다. 5분이 경과할 때까지 반복합니다.

여기에서는 19개월 전 우측 기저핵 출혈을 앓고 2주 동안 로봇 거울 치료를 받은 환자의 결과를 보여줍니다. 편마비 팔에 대한 Fugl-Meyer의 평가는 10회 세션 후 12에서 17로 개선되었습니다. 또한, 경직을 측정하는 팔꿈치 굴곡근의 수정된 Ashworth 척도는 2등급에서 1 플러스로 감소했습니다.

그리고 왼쪽 측면 핀치 파워는 0에서 3파운드로 증가했습니다. 일단 숙달되면 로봇 거울 요법은 제대로 수행되면 40분 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 수행하는 동안 두 팔 사이의 시시성의 환상이 거울 요법에 필수적이라는 것을 아는 것이 중요합니다.

개발 후, 이 절차는 뇌졸중과 같은 뇌 군단 환자의 고유 감각을 향상시키기 위한 고급 작업 요법의 효과를 탐구하기 위한 신경 재활 분야의 연구를 위한 길을 열 것입니다. 이 비디오를 시청한 후에는 편마비 팔의 기능 회복을 위한 실시간 로봇 거울 치료 시스템을 만들고 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.