Opracowanie nowatorskiego programu rehabilitacji zorientowanej na zadania z wykorzystaniem dwuręcznego egzoszkieletu robotycznej ręki

Summary

To badanie informuje o rozwoju nowatorskiego, wspomaganego przez robota programu rehabilitacji ręki. Proces rozwojowy składa się z eksperymentów z udziałem zarówno osób zdrowych, jak i osób, które przeszły udar i cierpiały na późniejszą dysfunkcję kontroli motorycznej.

Abstract

Ręka wspomagana przez robota jest używana do rehabilitacji pacjentów z upośledzoną funkcją kończyn górnych, szczególnie dla pacjentów po udarze z utratą kontroli motorycznej. Nie jest jednak jasne, w jaki sposób konwencjonalne strategie szkolenia zawodowego można zastosować do wykorzystania robotów rehabilitacyjnych. Nowatorskie technologie robotyczne i koncepcje terapii zajęciowej są wykorzystywane do opracowania protokołu, który umożliwia pacjentom z upośledzoną funkcją kończyn górnych chwytanie przedmiotów za pomocą chorej ręki za pomocą różnych funkcji szczypania i chwytania. Aby przeprowadzić to odpowiednio, użyliśmy pięciu rodzajów obiektów: kołka, prostokątnego sześcianu, sześcianu, kuli i cylindrycznego pręta. Wyposażyliśmy również pacjentów w zrobotyzowaną rękę, Mirror Hand, egzoszkieletową rękę, która jest dopasowana do chorej ręki pacjenta i podąża za ruchem rękawicy sensorycznej dopasowanej do jego zdrowej ręki (dwuręczny trening ruchowy (BMT)). Badanie to składało się z dwóch etapów. Najpierw zrekrutowano trzy zdrowe osoby, aby przetestować wykonalność i akceptowalność programu szkoleniowego. Następnie zrekrutowano trzech pacjentów z dysfunkcją ręki spowodowaną udarem, aby potwierdzić wykonalność i akceptowalność programu treningowego, który był prowadzony przez 3 kolejne dni. Każdego dnia pacjent był monitorowany przez 5 minut ruchu w pasywnym zakresie ruchu, 5 minut ruchu oburęcznego wspomaganego przez robota oraz treningu zorientowanego na zadania z wykorzystaniem pięciu obiektów. Wyniki pokazały, że zarówno osoby zdrowe, jak i osoby, które doznały udaru w połączeniu z ręką robota, mogły z powodzeniem chwytać przedmioty. Zarówno osoby zdrowe, jak i te, które doznały udaru, dobrze poradziły sobie z programem szkolenia zorientowanego na zadania wspomaganego przez robota pod względem wykonalności i akceptacji.

Introduction

Większość (80%) pacjentów po udarze doświadcza deficytu ręki i ma trudności z samodzielnym wykonywaniem zadań manualnych, które są związane z codziennym życiem¹. Jednak złożony charakter zadań manualnych oznacza, że dużym wyzwaniem jest zaprojektowanie zorientowanego na zadania programu treningowego w zakresie rehabilitacji ręki². W ostatnich latach opracowano wiele urządzeń robotycznych do rehabilitacji rąk^3,4, ale niewiele protokołów treningowych wspomaganych przez urządzenia robotyczne pozwala pacjentowi na interakcję z rzeczywistymi obiektami. Nie jest jasne,....

Protocol

Protokół treningowy i dokument świadomej zgody zostały sprawdzone i zatwierdzone przez Instytucjonalną Komisję Rewizyjną Fundacji Medycznej Chang Gung. Szczegóły badania i procedury zostały jasno wyjaśnione każdemu uczestnikowi.

1. Rekrutacja trzech zdrowych dorosłych

1. Przeprowadź proces przesiewowy, stosując następujące kryteria włączenia: (1) wiek 20–60 lat, (2) już podpisana świadoma zgoda, (3) prawidłowe funkcjonowanie kończyn górnych, (4) wynik Mini-Mental State Examination (MMSE) ≧24.
2. Przeprowadzenie próby 1: manipulowanie przedmiotami bez noszenia robotycznego systemu ręcznego.
   1. Poinstruuj osobę, aby u....

Results

W sumie sześć osób zostało włączonych do tego badania, w tym trzy osoby zdrowe i trzy osoby po udarze. Dane demograficzne obu grup przedstawiono w tabeli uzupełniającej 1. Średni wiek grupy zdrowej wynosił 28 lat (zakres: 24–30 lat), natomiast średni wiek grupy pacjentów wynosił 49 lat (40–57 lat). Średnie wyniki oceny grupy pacjentów były następujące: (1) MMSE = 27 (26–29), (2) FMA = 11,3 (6–15), (3) MAS = 1, (4) stopień Brunnstrom = 2.

W Kroku 1, badani w grupie zdrowej (n=3.......

Discussion

Wyniki tego badania wykazały, co następuje: (1) obie grupy mogły z powodzeniem chwytać przedmioty dostarczone przez robotyczny system ręczny. Udało im się wykonać to zadanie z prawie 100% skutecznością, co weryfikuje wykonalność proponowanego programu szkolenia zorientowanego na zadania wspomaganego przez roboty. (2) Nie było doniesień o urazach lub zdarzeniach niepożądanych w okresie badania, a wszyscy pacjenci zgłaszali, że robotyczny system ręczny był pomocny w manipulowaniu przedmiotami. Potwierdziło to akceptowalnoś.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Skrzynka kontrolna	Rehabotics Medical Technology Corporation	HB01	Skrzynka kontrolna zawiera zasilacz, odbiornik sygnału rękawicy z czujnikiem, nadajnik sygnału silnika i jednostkę wyboru trybu ruchu egzoszkieletu ręki.
Egzoszkieletowa	rehabotyka ręki Korporacja Technologii Medycznej	HS01	Jest to urządzenie do noszenia powodujące ruch palców pacjenta i jest napędzane przez zewnętrzny silnik i zespół mechaniczny.
Rękawica z czujnikiem	Rehabotics Medical Technology Corporation	HM01	Noszona na zdrowej stronie ręki pacjenta. Czujniki w rękawicy z czujnikiem będą wykrywać zginanie i prostowanie dłoni, a dane te zostaną wykorzystane do kontrolowania ręki egzoszkieletowej w trybie dwuręcznym.