Ontwikkeling van een nieuw taakgericht revalidatieprogramma met behulp van een Bimanual Exoskeleton Robotic Hand

Summary

Deze studie rapporteert de ontwikkeling van een nieuwe robot-ondersteunde taak-georiënteerde programma voor handrevalidatie. Het ontwikkelingsproces bestaat uit experimenten met zowel gezonde proefpersonen als proefpersonen die een beroerte hebben gehad en lijdt aan een daaropvolgende motorische controlestoornis.

Abstract

Een robot-ondersteunde hand wordt gebruikt voor de revalidatie van patiënten met een verminderde bovenste ledematen functie, met name voor beroerte patiënten met een verlies van motorische controle. Het is echter onduidelijk hoe conventionele strategieën voor beroepsopleiding kunnen worden toegepast op het gebruik van revalidatierobots. Nieuwe robottechnologieën en ergotherapieconcepten worden gebruikt om een protocol te ontwikkelen waarmee patiënten met een verminderde functie van de bovenste ledematen objecten kunnen grijpen met behulp van hun aangetaste hand door middel van een verscheidenheid aan knijpende en grijpende functies. Om dit op de juiste manier uit te voeren, gebruikten we vijf soorten objecten: een pen, een rechthoekige kubus, een kubus, een bal en een cilindrische balk. We hebben ook de patiënten uitgerust met een robothand, de Mirror Hand,een exoskelethand die is gemonteerd op de aangetaste hand van het onderwerp en de beweging volgt van de sensorhandschoen die op hun onaangetaste hand is gemonteerd (tweehandende bewegingstraining (BMT)). Deze studie had twee fasen. Drie gezonde proefpersonen werden eerst aangeworven om de haalbaarheid en aanvaardbaarheid van het trainingsprogramma te testen. Drie patiënten met handdisfunctie veroorzaakt door een beroerte werden vervolgens aangeworven om de haalbaarheid en aanvaardbaarheid van het trainingsprogramma, dat werd uitgevoerd op 3 opeenvolgende dagen te bevestigen. Op elke dag werd de patiënt gecontroleerd tijdens 5 minuten beweging in een passief bewegingsbereik, 5 min van robot-ondersteunde tweehande beweging, en taak-georiënteerde training met behulp van de vijf objecten. De resultaten toonden aan dat zowel gezonde proefpersonen als proefpersonen die samen met de robothand een beroerte hadden gehad, de objecten met succes konden begrijpen. Zowel gezonde proefpersonen als degenen die een beroerte hadden gehad, presteerden goed met het robot-ondersteunde taakgerichte trainingsprogramma op het gebied van haalbaarheid en aanvaardbaarheid.

Introduction

De meeste (80%) beroerte patiënten ervaren een tekort in de hand en hebben moeite met het zelfstandig uitvoeren van handmatige taken die relevant zijn voor het dagelijks leven¹. Het complexe karakter van handmatige taken betekent echter dat het een belangrijke uitdaging is om een taakgericht trainingsprogramma voor handrevalidatie te ontwerpen². In de afgelopen jaren zijn veel robotapparaten ontwikkeld voor handrevalidatie^3,4, maar weinig trainingsprotocollen bijgestaan door robotapparaten stellen een patiënt in staat om te communiceren met echte objecten. Het is....

Protocol

Het opleidingsprotocol en het document voor geïnformeerde toestemming werden beoordeeld en goedgekeurd door de Institutional Review Board van de Chang Gung Medical Foundation. De details van de studie en de procedures werden duidelijk uitgelegd aan elk onderwerp.

1. Werving van drie gezonde volwassenen

1. Voer het screeningsproces uit aan de hand van de volgende inclusiecriteria: (1) leeftijd 20-60 jaar, (2) al ondertekende geïnformeerde toestemming, (3) normale functie in bovenste ledematen, (4) Mini-Mental State Examination (MMSE) score ≧24.
2. Doe Proef 1: objecten manipuleren zonder het robothandsysteem te dragen.
   1. ....

Results

Een totaal van zes onderwerpen werden ingeschreven in deze studie, waaronder drie gezonde onderwerpen en drie post-stroke onderwerpen. De demografische gegevens van beide groepen worden weergegeven in aanvullende tabel 1. De gemiddelde leeftijd van de gezonde groep was 28 (bereik: 24-30), terwijl de gemiddelde leeftijd van de patiëntengroep 49 was (40-57). De gemiddelde beoordelingsscores van de patiëntengroep waren als volgt: (1) MMSE=27 (26-29), (2) FMA=11.3 (6–15), (3) MAS=1, (4) Brunnstromn stage=2.<.......

Discussion

De resultaten van deze studie toonden het volgende aan: (1) beide groepen konden met succes de objecten van het robothandsysteem begrijpen. Ze waren in staat om deze taak te voltooien met een bijna 100% slagingspercentage, die de haalbaarheid van de voorgestelde robot-ondersteunde taak-georiënteerde trainingsprogramma verifieert. (2) Er waren geen meldingen van letsel of bijwerkingen tijdens de studieperiode en alle patiënten meldden dat het robothandsysteem nuttig was om objecten te manipuleren. Dit bevestigde de aanvaa.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Control Box	Rehabotics Medical Technology Corporation	HB01	The control box includes a power supply, sensor glove signal receiver, motor signal transmitter, and exoskeletal hand motion mode selection unit.
Exoskeletal Hand	Rehabotics Medical Technology Corporation	HS01	It is a wearable device causing the patient's fingers to move and is driven by an external motor and mechanical assembly.
Sensor Glove	Rehabotics Medical Technology Corporation	HM01	Worn on the patient's unaffected side hand. The sensors in the sensor glove will detect flexing and extension of the hand, and this data will be used to control the exoskeletal hand when in bimanual mode.