Name: Robotyczny system terapii lustrzanej do funkcjonalnej regeneracji ramion połowiczych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 32 s
Description: Poznaj robotyczny system terapii lustrzanej wspomagający funkcjonalną regenerację ramion połowiczych po udarze. Metoda zwiększa wrażliwość proprioceptywną kory sensorycznej, kluczową dla neuroplastyczności.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była wspierana przez Program Fuzji Mózgu Uniwersytetu Narodowego w Seulu (800-20120444) oraz Program Interdyscyplinarnych Inicjatyw Badawczych z College of Engineering i College of Medicine, Seoul National University (800-20150090).

<ol><li>Hamzei, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+plasticity+induced+by+mirror+training%3A+the+mirror+as+the+element+connecting+both+hands+to+one+hemisphere%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabil+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Functional plasticity induced by mirror training: the mirror as the element connecting both hands to one hemisphere.</a> Neurorehabil Neural Repair. 26 (5), 484-496 (2012).</li>
<li>Thieme, H., Mehrholz, J., Pohl, M., Behrens, J., Dohle, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mirror+therapy+for+improving+motor+function+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Cochrane+Database+Syst+Rev%22%5BJournal%5D)">Mirror therapy for improving motor function after stroke.</a> Cochrane Database Syst Rev. 3, CD008449(2012).</li>
<li>Dohle, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mirror+therapy+promotes+recovery+from+severe+hemiparesis%3A+a+randomized+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabil+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Mirror therapy promotes recovery from severe hemiparesis: a randomized controlled trial.</a> Neurorehabil Neural Repair. 23 (3), 209-217 (2009).</li>
<li>Pervane Vural, S., Nakipoglu Yuzer, G. F., Sezgin Ozcan, D., Demir Ozbudak, S., Ozgirgin, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Mirror+Therapy+in+Stroke+Patients+With+Complex+Regional+Pain+Syndrome+Type+1%3A+A+Randomized+Controlled+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Effects of Mirror Therapy in Stroke Patients With Complex Regional Pain Syndrome Type 1: A Randomized Controlled Study.</a> Arch Phys Med Rehabil. 97 (4), 575-581 (2016).</li>
<li>De Santis, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robot-assisted+training+of+the+kinesthetic+sense%3A+enhancing+proprioception+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Hum+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Robot-assisted training of the kinesthetic sense: enhancing proprioception after stroke.</a> Front Hum Neurosci. 8, 1037(2015).</li>
<li>Smorenburg, A. R., Ledebt, A., Deconinck, F. J., Savelsbergh, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Practicing+a+matching+movement+with+a+mirror+in+individuals+with+spastic+hemiplegia%5BTitle%5D)+AND+%22Res+Dev+Disabil%22%5BJournal%5D)">Practicing a matching movement with a mirror in individuals with spastic hemiplegia.</a> Res Dev Disabil. 34 (9), 2507-2513 (2013).</li>
<li>Semrau, J. A., Herter, T. M., Scott, S. H., Dukelow, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotic+identification+of+kinesthetic+deficits+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Robotic identification of kinesthetic deficits after stroke.</a> Stroke. 44 (12), 3414-3421 (2013).</li>
<li>Niku, S. Chapter 4, Dynamic Analysis and Forces. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNiku%2C+S+%22Introduction+to+Robotics%3A+Analysis%2C+Systems%2C+Applications%22">Introduction to Robotics: Analysis, Systems, Applications</a>. , Prentice Hall. (2001).</li>
<li>Sanford, J., Moreland, J., Swanson, L. R., Stratford, P. W., Gowland, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+the+Fugl-Meyer+assessment+for+testing+motor+performance+in+patients+following+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Ther%22%5BJournal%5D)">Reliability of the Fugl-Meyer assessment for testing motor performance in patients following stroke.</a> Phys Ther. 73 (7), 447-454 (1993).</li>
<li>Bohannon, R. W., Smith, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interrater+reliability+of+a+modified+Ashworth+scale+of+muscle+spasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Ther%22%5BJournal%5D)">Interrater reliability of a modified Ashworth scale of muscle spasticity.</a> Phys Ther. 67 (2), 206-207 (1987).</li>
<li>Shah, S., Vanclay, F., Cooper, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+the+sensitivity+of+the+Barthel+Index+for+stroke+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Epidemiol%22%5BJournal%5D)">Improving the sensitivity of the Barthel Index for stroke rehabilitation.</a> J Clin Epidemiol. 42 (8), 703-709 (1989).</li>
<li>Lo, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robot-assisted+therapy+for+long-term+upper-limb+impairment+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Robot-assisted therapy for long-term upper-limb impairment after stroke.</a> N Engl J Med. 362 (19), 1772-1783 (2010).</li>
<li>Ho, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+EMG-driven+exoskeleton+hand+robotic+training+device+on+chronic+stroke+subjects%3A+task+training+system+for+stroke+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Int+Conf+Rehabil+Robot%22%5BJournal%5D)">An EMG-driven exoskeleton hand robotic training device on chronic stroke subjects: task training system for stroke rehabilitation.</a> IEEE Int Conf Rehabil Robot. , 5975340(2011).</li>
<li>Hesse, S., Schulte-Tigges, G., Konrad, M., Bardeleben, A., Werner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robot-assisted+arm+trainer+for+the+passive+and+active+practice+of+bilateral+forearm+and+wrist+movements+in+hemiparetic+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Robot-assisted arm trainer for the passive and active practice of bilateral forearm and wrist movements in hemiparetic subjects.</a> Arch Phys Med Rehabil. 84 (6), 915-920 (2003).</li>
<li>Lum, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MIME+robotic+device+for+upper-limb+neurorehabilitation+in+subacute+stroke+subjects%3A+A+follow-up+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Rehabil+Res+Dev%22%5BJournal%5D)">MIME robotic device for upper-limb neurorehabilitation in subacute stroke subjects: A follow-up study.</a> J Rehabil Res Dev. 43 (5), 631-642 (2006).</li>
<li>Yang, C. L., Lin, K. C., Chen, H. C., Wu, C. Y., Chen, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pilot+comparative+study+of+unilateral+and+bilateral+robot-assisted+training+on+upper-extremity+performance+in+patients+with+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Occup+Ther%22%5BJournal%5D)">Pilot comparative study of unilateral and bilateral robot-assisted training on upper-extremity performance in patients with stroke.</a> Am J Occup Ther. 66 (2), 198-206 (2012).</li>
<li>Nef, T., Mihelj, M., Riener, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ARMin%3A+a+robot+for+patient-cooperative+arm+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Biol+Eng+Comput%22%5BJournal%5D)">ARMin: a robot for patient-cooperative arm therapy.</a> Med Biol Eng Comput. 45 (9), 887-900 (2007).</li>
<li>Ozkul, F., Barkana, D. E., Demirbas, S. B., Inal, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+proprioceptive+sense+of+the+elbow+joint+with+RehabRoby%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Int+Conf+Rehabil+Robot%22%5BJournal%5D)">Evaluation of proprioceptive sense of the elbow joint with RehabRoby.</a> IEEE Int Conf Rehabil Robot. , 5975466(2011).</li>
<li>Pehlivan, A. U., Celik, O., O'Malley, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+design+of+a+distal+arm+exoskeleton+for+stroke+and+spinal+cord+injury+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Int+Conf+Rehabil+Robot%22%5BJournal%5D)">Mechanical design of a distal arm exoskeleton for stroke and spinal cord injury rehabilitation.</a> IEEE Int Conf Rehabil Robot. , 5975428(2011).</li>
<li>Zhang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feasibility+studies+of+robot-assisted+stroke+rehabilitation+at+clinic+and+home+settings+using+RUPERT%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Int+Conf+Rehabil+Robot%22%5BJournal%5D)">Feasibility studies of robot-assisted stroke rehabilitation at clinic and home settings using RUPERT.</a> IEEE Int Conf Rehabil Robot. , 5975440(2011).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Głównym celem tego badania było opracowanie systemu robota lustrzanego w czasie rzeczywistym do funkcjonalnego odzyskiwania ramienia z porażeniem połowiczym przy użyciu algorytmu automatycznego sterowania. Wpływ terapii wspomaganej robotem na długotrwałą regenerację kończyn górnych po udarze okazał się korzystny we wcześniejszych badaniach12 i wprowadzono różne rodzaje robotów ramieniowych13-20. Jednak wcześniejsze badania robotów kończyn górnych, które realizowały obustronne ruchy ramion, wykorzyst...

Dla pacjentów po udarze, dysfunkcja ramienia z porażeniem połowiczym ma wyniszczający wpływ. Zdolność do wykonywania czynności oburęcznych jest niezbędna w codziennym życiu, ale deficyt funkcjonalny ramienia z porażeniem połowiczym często utrzymuje się nawet kilka lat po wystąpieniu udaru. Wśród różnych programów treningowych w szpitalu, ćwiczenia zwiększające zakres ruchu lub bierne powtarzanie prostych zadań mają niewielki wpływ na funkcjonalną regenerację ramienia połowiczego. Z tego powodu szkolenie w zakresie znaczących zadań związanych z czynnościami życia codziennego (ADL) zostało zastosowane w terapii zajęciowej w szpitalach.
Efekty terapii lustrzanej zostały udowodnione przez poprzednie badania w neurorehabilitacji1-4. Terapia lustrzana polega na wywoływaniu iluzji za pomocą lustra, tak jakby ramię z porażeniem połowiczym poruszało się w czasie rzeczywistym, poruszając zdrowym ramieniem. Może ułatwiać neuroplastyczność mózgu poprzez aktywację kory sensomotorycznej1. W ten sposób można poprawić moc motoryczną i funkcję ramienia połowiczego. Jednak konwencjonalna terapia lustrzana ma krytyczne ograniczenie polegające na tym, że ramię połowicze w rzeczywistości się nie porusza.
Dlatego opracowaliśmy 2-osiowy system robota lustrzanego w czasie rzeczywistym jako prosty moduł dodatkowy do konwencjonalnej terapii lustrzanej, wykorzystujący mechanizm zamkniętego sprzężenia zwrotnego. Może to przekazywać proprioceptywne dane wejściowe do kory czuciowej, która jest uważana za ważną w neuroplastyczności i funkcjonalnym powrocie do zdrowia ramienia połowiczego (ryc. 1 i 2) 5-7.

<table><tbody><tr><td>LabVIEW</td><td>National Instruments Oprogramowanie</td><td></td><td>do projektowania systemów</td></tr><tr><td>Zasilacz 24 V</td><td>XP Power</td><td>MHP1000PS24 24V</td><td>Każdy zasilacz 24 V powinien wystarczyć</td></tr><tr><td>odbiornik czujnika AHRS</td><td>E2box</td><td>EBRF24GRCV</td><td></td></tr><tr><td>czujniki AHRS</td><td>E2box</td><td>EBIMU-9DOFV2</td><td>Będziesz potrzebował łącznie 3 czujników. Wszelkie czujniki AHRS zrobią</td></tr> moduł <tr><td>silnika płaskiego EC90</td><td>Maxon</td><td>323772 + 223094 + 453231</td><td>Każdy motoreduktor o momencie obrotowym wyższym niż 30 Nm powinien wystarczyć. (W przypadku naszych niestandardowych części obrabianych będziesz potrzebować tego konkretnego płaskiego silnika i modułu przekładni, ale przełożenie i enkoder mogą się różnić)&nbsp;</td></tr><tr><td>Moduł silnika płaskiego EC45</td><td>Maxon</td><td>397172</td><td>Każdy motoreduktor o momencie obrotowym wyższym niż 10 Nm powinien wystarczyć (w przypadku naszych niestandardowych części obrabianych należy użyć tego samego modułu przekładni, ale przełożenie, silnik i enkoder mogą się różnić)</td></tr><tr><td>Sterownik EPOS2 70/10</td><td>Maxon</td><td>375711</td><td>Można go zastąpić sterownikiem EPOS 24/5</td></tr><tr><td>Sterownik EPOS2 24/5 Maxon</td><td></td><td>367676</td><td></td></tr><tr><td>Złącze i zestaw</td><td>Maxon</td><td>381405 + 384915 + 275934 + 354045</td><td>Możesz również wykonać te. Złącza i odpowiednie informacje o przewodach można znaleźć w "300583-Hardware-Reference-En.pdf" i "300583-Cable-Starting-Set-En.pdf"</td></tr><tr><td>Sprzęgło - Oldham, śruba ustalająca Typ</td><td>Misumi</td><td>MCORK30-10-12</td><td>Typ może się różnić</td></tr><tr><td>Sprzęgło - Wysoka sztywność, Oldham, Typ ustalającej</td><td>Typ Misumi</td><td>MCOGRK34-12-12</td><td>może się różnić</td></tr><tr><td>Kołnierze wału</td><td>Misumi</td><td>SCWDM10-B &nbsp;</td><td>Będziesz potrzebował 4 zestawów</td></tr><tr><td>Kołnierze wału</td><td>Misumi</td><td>SDBJ10-8</td><td>Będziesz potrzebował 2 zestawów</td></tr><tr><td>precyzyjnych wałów liniowych</td><td>Misumi</td><td>&nbsp; PSSFG10-200</td><td>Każdy prosty wał o średnicy 10 mm i długości co najmniej 200 mm powinien&nbsp;</td></tr><tr><td>Łożyska z oprawami</td><td>Misumi</td><td>BGRAB6801ZZ</td><td></td></tr><tr><td>Kolano wału dyspersji siły napędowej&nbsp;</td>CAD 3D <td>obrabiany na zamówienie</td><td>&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Dolne podparcie łokcia</td> na <td>zamówienie obrabiane</td><td>rysunki</td><td></td>części</tr><tr><td>Łokciowa rama dachowa</td><td>niestandardowa obrabiana maszynowo</td><td>Rysunki</td><td></td>części</tr><tr><td>Ściana nośna</td><td>Niestandardowe rysunki</td><td>części</td><td>obrabiane Będziesz potrzebował 2 ramek.</td></tr><tr><td>Sprzęgło kolankowe pusta pokrywa cylindra&nbsp;</td><td>niestandardowe obrabiane</td><td>rysunki</td><td></td>części</tr><tr><td>Wałek dyspersyjny siły silnika nadgarstka</td><td>niestandardowo obrabiane</td><td>rysunki</td><td></td>części</tr><tr><td>Rama dachowa nadgarstka</td> niestandardowe <td>obrabiane</td><td>rysunki</td><td></td>części</tr><tr><td>Sprzęgło górnego nadgarstka pusta osłona cylindra</td><td>niestandardowe obrabiane</td><td>rysunki</td><td></td>części</tr><tr><td>Dolne sprzęgło nadgarstka pusta osłona cylindra</td> niestandardowe <td>obrabiane</td><td>rysunki części</td><td></td></tr><tr><td>Ogranicznik ruchu stawu</td><td>niestandardowa obrabiana maszyna</td><td>Rysunki</td><td></td>części</tr><tr><td>Uchwyt</td><td>Rysunki</td><td></td>części <td>drukowane w 3D</td></tr><tr><td>Podparcie górnego łokcia</td><td>Rysunki</td><td></td>części <td>drukowane w 3D</td></tr><tr><td>Pierścień redukcyjny tarcia</td><td>Rysunki</td><td></td>części <td>drukowane w 3D</td></tr><tr><td>Lustro akrylowe</td><td>niestandardowe cięcie laserowe</td><td></td><td>Rysunki części</td></tr><tr><td>Zadanie stół</td><td>obrabiany na zamówienie</td><td>Rysunki</td><td></td>części</tr><tr><td>Gąbka</td><td></td><td></td><td></td>silikonowa</tr><tr><td>Ogranicznik głębi ostrości</td><td>Rysunki części drukowane w 3D</td><td>Pokrywy</td><td></td></tr><tr><td>ogranicznika ostrości</td><td>Rysunki</td><td></td>części <td>drukowane w 3D</td></tr><tr><td>Uchwyt Healthyarm</td><td>Rysunki</td><td></td>części <td>drukowane w 3D</td></tr><tr><td>Rolki kulkowe - Pasowanie wciskane</td><td>Misumi</td><td>BCHA18</td><td></td></tr><tr><td>Goalpost</td> Rysunki <td>części</td><td></td><td>drukowane w 3D</td></tr><tr><td>Śledzenie okręgu</td><td>Rysunki</td><td></td>części <td>drukowane w 3D</td></tr><tr><td>Kątowe wspomaganie</td><td>Rysunki części</td><td>drukowane w 3D</td><td>Opcjonalne</td></tr><tr><td>zakrzywione rysunki</td><td>części</td><td>drukowane w 3D</td><td>Opcjonalne</td></tr><tr>rysunki części <td>drukowane w 3D</td><td>Opcjonalnie</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tablica zadań</td><td>niestandardowe cięcie laserowe</td><td>Rysunki</td><td></td> części</tr></tbody></table>

robotyczny system terapii lustrzanej do funkcjonalnej regeneracji ramion połowiczych

Robotic Mirror Therapy System for Functional Recovery of Hemiplegic Arms

Terapia lustrzana została przeprowadzona jako skuteczna terapia zajęciowa w warunkach klinicznych w celu funkcjonalnego odzyskania ramienia z porażeniem połowiczym po udarze. Odbywa się to poprzez wywoływanie iluzji za pomocą lustra, tak jakby ramię z porażeniem połowiczym poruszało się w czasie rzeczywistym, poruszając zdrowym ramieniem. Może ułatwiać neuroplastyczność mózgu poprzez aktywację kory sensomotorycznej. Jednak konwencjonalna terapia lustrzana ma krytyczne ograniczenie polegające na tym, że ramię połowicze w rzeczywistości się nie porusza. W związku z tym opracowaliśmy 2-osiowy system robota lustrzanego w czasie rzeczywistym jako prosty moduł dodatkowy do konwencjonalnej terapii lustrzanej wykorzystujący zamknięty mechanizm sprzężenia zwrotnego, który umożliwia ruch ramienia połowiczego w czasie rzeczywistym. Zastosowaliśmy 3 czujniki Attitude and Heading Reference System, 2 bezszczotkowe silniki prądu stałego do stawów łokciowych i nadgarstkowych oraz ram egzoszkieletowych. W studium wykonalności przeprowadzonym na 6 zdrowych osobach zrobotyzowana terapia lustrem była bezpieczna i wykonalna. Następnie wybraliśmy zadania przydatne w czynnościach treningu życia codziennego dzięki informacjom zwrotnym od lekarzy rehabilitantów. Pacjent z przewlekłym udarem mózgu wykazał poprawę w skali oceny Fugla-Meyera i spastyczności zginaczy łokcia po 2-tygodniowym zastosowaniu systemu robota z lustrem. Terapia zwierciadła robotycznego może zwiększyć proprioceptywne wejście do kory czuciowej, co jest uważane za ważne w neuroplastyczności i funkcjonalnym odzyskiwaniu ramion połowiczych. Przedstawiony w niniejszym dokumencie system robota lustrzanego może być łatwo opracowany i skutecznie wykorzystany do rozwoju terapii zajęciowej.

Sześciu zdrowych ochotników wykonało „zadanie znakowania długopisem” (naprzemienne dotykanie dwóch małych tabliczek długopisem trzymanym w zdrowej ręce, jak pokazano na Rysunku 17) 10 razy, co zajęło średnio 106 s na osobę. Nie zaobserwowano żadnych działań niepożądanych, a robotyczna terapia lustrzana okazała się wykonalna.
Dodatkowo przeprowadzono badanie kliniczne z udziałem lekarzy rehabilitacyjnych. Poprosz...

Opracowaliśmy system robota lustrzanego w czasie rzeczywistym do funkcjonalnego odzyskiwania ramion z porażeniem połowiczym za pomocą technologii automatycznego sterowania, przeprowadziliśmy badanie kliniczne na zdrowych osobach i określiliśmy zadania na podstawie informacji zwrotnych od lekarzy rehabilitacji. Ten prosty robot lustrzany może być skutecznie stosowany w terapii zajęciowej u pacjentów po udarze mózgu z połowiczą ręką.

Robotyczny system terapii lustrzanej do funkcjonalnej regeneracji ramion połowiczych

Mirror therapy has been performed as effective occupational therapy in a clinical setting for functional recovery of a hemiplegic arm after stroke. It is ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest wprowadzenie systemu robotycznej terapii lustrzanej w czasie rzeczywistym w celu funkcjonalnej regeneracji kończyn górnych w hemiplegii. Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania w translacyjnych badaniach z zakresu inżynierii biomedycznej w neurorehabilitacji, wykazując, że funkcjonalna regeneracja kończyn górnych w hemiplegii przy zastosowaniu zaawansowanej terapii zajęciowej jest możliwa do osiągnięcia. Główną zaletą tej robotycznej terapii lustrzanej jest możliwość zwiększenia dopływu informacji proprioceptywnych do kory sensorycznej, co ma kluczowe znaczenie dla neuroplastyczności mózgu u pacjentów po udarze.Osoby 처음 korzystające z tej metody mogą napotkać trudności, ponieważ opracowanie protokołu oprogramowania oraz montaż ram i silników były skomplikowane. Pomysł na tę metodę pojawił się u nas po obserwacji konwencjonalnej neuroterapii, która była ograniczona przez fakt, że niedowładna kończyna górna w rzeczywistości się nie poruszała. Demonstracja wizualna tej metody jest kluczowa, gdyż ustawienia czujników, montaż i konfiguracja robotycznej terapii lustrzanej są trudne do opanowania.Zacznij od przygotowania trzech systemów odniesienia postawy i kursu lub czujników AHRS, a następnie podłącz je pojedynczo do komputera za pomocą złącza USB. Użyj oprogramowania komunikacyjnego, aby skonfigurować ogólne ustawienia czujników na komputerze. Ustaw każdy czujnik na RS 232.Następnie wybierz port COM. Po tym ustaw prędkość transmisji na 115 200 bitów na sekundę oraz liczbę bitów danych na osiem.Brak parzystości. Jeden bit stopu. Sterowanie przepływem ustawione na brak.Aby sprawdzić port COM, kliknij przycisk główny w lewym dolnym rogu. Kliknij prawym przyciskiem myszy na ikonę komputera, wybierz właściwości, następnie menedżer urządzeń i kliknij kartę portów, aby ją rozwinąć. Po ustanowieniu komunikacji hyperterminal wyświetli odczyty z czujników.Następnie skonfiguruj kanały i przypisz różne identyfikatory (ID) dla każdego czujnika. Powtórz konfigurację, sprawdzenie portu COM oraz przypisanie kanałów i identyfikatorów dla każdego czujnika. Na koniec ustaw format wyjściowy na kwaterniony.Następnie należy ustawić czujniki tak, aby wyświetlały stan zapasu baterii. Rozpocznij montaż silnika stawu łokciowego, nakładając jedno z korpusów sprzęgła z wpustem na wał silnika. Następnie zabezpiecz go za pomocą śruby imbusowej M5.Przymocuj pokrywę pustego cylindra sprzęgła kolankowego do silnika kolankowego, używając czterech śrub z łbem imbusowym M5 o długości 10 milimetrów. Następnie umieść drugie korpus sprzęgła buforowego na pierwszym korpusie sprzęgła. Po tym wstaw łożysko kulkowe do górnej ramy kolankowej i zabezpiecz je czterema śrubami z łbem imbusowym M4 o długości ośmiu milimetrów.Następnie wsuń wał rozkładu siły silnika łokcia do dolnego wspornika łokcia i zabezpiecz go czterema sześciomilimetrowymi śrubami imbusowymi M3. Następnie umieść górny wspornik łokcia na górnym wsporniku łokcia i zabezpiecz go za pomocą ośmiu 12-milimetrowych śrub imbusowych M3. Umieść część C na górze, część B w środku, a kolejne korpusy sprzęgła na dole.Połącz je ze sobą i zabezpiecz korpus sprzęgła jedną śrubą imbusową M5 o długości 10 mm. Następnie przymocuj część A do dolnej strony tego zespołu za pomocą czterech śrub z łbem walcowym M5 o długości 15 mm. Następnie zabezpiecz osłonę pustego cylindra sprzęga nadgarstka dolnego za pomocą silnika nadgarstka, używając czterech śrub z łbem walcowym M4 o długości 10 mm.Następnie na wał silnika nałożyć sprzęgło. Przymocować je za pomocą jednej śruby imbusowej M4, a następnie nałożyć na wierzch element sprzęgła buforowego. Na górnej ramie nadgarstka przytwierdzić za pomocą dwustronnej taśmy pierścień redukujący tarcie.Następnie włóż wałek rozpraszający siłę silnika nadgarstka do uchwytu i zabezpiecz go za pomocą czterech śrub z łbem walcowym z otworem imbusowym M2.5. Połącz element F na górze, element E w środku oraz korpus sprzęgła na dole. Przymocuj korpus sprzęgła za pomocą 10 milimetrowej śruby z otworem imbusowym M4.Do spodu tego zespołu przykręć pokrywę pustego cylindra sprzęgła górnego nadgarstka, używając czterech śrub z łbem imbusowym M3 o długości 10 mm. Następnie przymocuj część D do spodu pokrywy pustego cylindra sprzęgła górnego nadgarstka, używając czterech śrub z łbem imbusowym o długości 15 mm. Następnie zamocuj dwa ograniczniki ruchu przegubowego, owinięte gąbkami ze względów bezpieczeństwa, oraz dwie obejmy wału z dźwigniami, używając czterech śrub z łbem imbusowym M4 o długości 15 mm.Następnie nasuń pierścienie zaciskowe z części G na wały i użyj dwóch standardowych pierścieni zaciskowych, aby połączyć wały z ramą górną nadgarstka, wykorzystując do tego osiem śrub imbusowych M3 o długości 8 mm. Przymocuj dodatkowe pierścienie zaciskowe do wspornika dolnej części łokcia za pomocą czterech śrub imbusowych M4 o długości 15 mm. Następnie połącz oba elementy i zabezpiecz je dźwignią.Na koniec przymocuj ściankę wsporczą do zespołu za pomocą sześciu 15 milimetrowych śrub imbusowych M4, a podstawę stołową zabezpiecz sześcioma 15 milimetrowymi śrubami imbusowymi M6. Rozpocznij od umieszczenia czujników AHRS na uchwycie, ramie nadgarstka oraz na krawędzi platformy po zdrowej stronie uczestnika, dbając o to, aby były one ustawione równolegle do orientacji robota. Następnie uruchom oprogramowanie terapeutyczne na komputerze.Wybierz stronę z hemiplegią, klikając przycisk przełącznika strony pacjenta. Ustaw następujące limity kątów w stawach: zgięcie łokcia poniżej 50 stopni, wyprost łokcia powyżej minus 70 stopni, zgięcie nadgarstka poniżej 80 stopni oraz wyprost nadgarstka powyżej minus 60 stopni. Następnie ustaw wartość prędkości silnika łokcia w zakresie od 0 do 22,5 RPM.Ustaw wartość prędkości silnika nadgarstka w zakresie od 0 do 33 RPM, a następnie zdefiniuj maksymalne wartości przyspieszenia i opóźnienia. Następnie włącz wszystkie czujniki AHRS. Na koniec uruchom program, klikając przycisk ze strzałką w lewym górnym rogu programu.Gdy pojawi się okno „Zapisz jako”, wpisz nazwę pliku dla danych wynikowych i naciśnij OK. Na koniec, gdy robot i zdrowa ręka znajdują się w pozycji początkowej, w której obie dłonie są oddalone od ciała i ustawione równolegle do siebie, naciśnij przycisk kalibracji, aby wyzerować wartości czujników. Rozpocznij od poinformowania uczestnika, że będzie on używać zdrowej ręki do wykonania zestawu zadań w ramach terapii lustrzanej: zadania z piłką w otworach, gry w piłkę nożną, śledzenia kropek oraz przesuwania kubka.W zadaniu z wrzucaniem piłeczki do otworów należy umieścić małą piłeczkę w wybranym otworze, podobnie jak w grze w bilard. Analogicznie, w zadaniu z grą w piłkę nożną, należy prowadzić i wprowadzić małą piłeczkę do bramki, tak jak w prawdziwym meczu piłki nożnej. Następnie, w zadaniu z kreśleniem po kropkach, należy wykorzystać ponumerowane naklejki umieszczone na stole jako wskazówkę do wielokrotnego przesuwania uchwytu w kolejności numerycznej.Następnie przesuń go w przeciwnym kierunku. Na koniec, w zadaniu przesuwania kubka, weź kubek za uchwyt i przesuń go w wybrane miejsce. Powtarzaj czynność, aż upłynie pięć minut.Poniżej przedstawiono wyniki pacjenta, u którego 19 miesięcy temu wystąpił krwotok w prawym jądrze podstawnym i który przez dwa tygodnie przechodził robotyczną terapię lustrzaną. Ocena ramienia spastycznego w skali Fugl-Meyer poprawiła się z 12 do 17 punktów po dziesięciu sesjach. Ponadto stopień spastyczności zginaczy łokcia w zmodyfikowanej skali Ashwortha zmniejszył się z stopnia drugiego do jeden plus.Siła chwytu bocznego lewej strony była zwiększana od zera do trzech funtów. Po opanowaniu techniki, robotyczna terapia lustrzana może zostać ukończona w 40 minut, jeśli jest przeprowadzana prawidłowo. Podczas wykonywania tej procedury ważne jest, aby pamiętać, że iluzja synchroniczności między obiema rękami jest niezbędna dla terapii lustrzanej.Po opracowaniu, procedura ta utoruje drogę badaniom w dziedzinie neurorehabilitacji w celu zbadania efektów zaawansowanej terapii zajęciowej mającej na celu poprawę propriocepcji u pacjentów z uszkodzeniami mózgu, takich jak udar. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze rozumieć, jak stworzyć i przeprowadzić system robotycznej terapii lustrzanej w czasie rzeczywistym w celu funkcjonalnej regeneracji kończyn górnych w hemiplegii.

robotic-mirror-therapy-system-for-functional-recovery-hemiplegic

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

W ostatnim czasie pojawiło się wiele perspektyw dla interaktywnych systemów człowiek-robot. W niniejszym artykule opisujemy integrację nowego urządzenia robotycznego z oprogramowaniem open source, które pozwala na szybkie stworzenie biblioteki funkcji interaktywnych. Następnie przedstawiamy zastosowanie kliniczne w ramach neurorehabilitacji.

Rehabilitacja haptyczno-graficzna: integracja robota z biblioteką środowisk wirtualnych i zastosowanie w terapii udarów mózgu

Połączone zastosowanie przezczaszkowej stymulacji prądem stałym i terapii robotycznej jako dodatek do konwencjonalnej terapii rehabilitacyjnej może skutkować lepszymi wynikami terapeutycznymi dzięki modulacji plastyczności mózgu. W tym artykule opisujemy łączone metody stosowane w naszym instytucie w celu poprawy sprawności motorycznej po udarze mózgu.

Łączne zastosowanie przezczaszkowej stymulacji prądem stałym i terapii robotycznej kończyny górnej

Prezentujemy nowatorski protokół połączonego obrazowania behawioralnego i neuroobrazowego, wykorzystujący projekcję wideo w czasie rzeczywistym w celu scharakteryzowania neuronalnych korelatów związanych z terapią lustrzaną w środowisku skanera rezonansu magnetycznego u osób po amputacji nogi z bólem fantomowym.

Projekcja wideo w czasie rzeczywistym w rezonansie magnetycznym w celu scharakteryzowania korelatów neuronalnych związanych z terapią lustrzaną w przypadku bólu fantomowego kończyn

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.

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

Ta praca przedstawia protokół poprawy funkcji protetycznych po selektywnej operacji transferu nerwów. Interwencje rehabilitacyjne obejmują informowanie i selekcję pacjenta, wspomaganie gojenia się ran, reaktywację korową obszarów czuciowo-motorycznych kończyny górnej, trening selektywnej aktywacji mięśni, obsługę protez w życiu codziennym oraz regularne oceny kontrolne.

Interwencje terapeutyczne dla osób po amputacji kończyny górnej poddawanych selektywnym transferom nerwów

Obecny protokół opisuje, w jaki sposób cyfrowy system szkolenia zawodowego oparty na VR usprawnia rehabilitację pacjentów z zaburzeniami poznawczymi i dysfunkcją kończyn górnych po udarze.

Trening funkcji poznawczych i rehabilitacji kończyn górnych po udarze mózgu z wykorzystaniem cyfrowego systemu szkolenia zawodowego

Ten protokół opisuje robota do rehabilitacji kończyn górnych, który dostarcza inteligentne informacje zwrotne w czterech trybach. Tryby te poprawiają funkcję i elastyczność kończyny górnej, poprawiając w ten sposób jakość życia pacjentów.

Poprawa funkcji kończyny górnej i zdolności motorycznych po udarze mózgu za pomocą robota do rehabilitacji kończyn górnych

Ten eksperymentalny protokół przedstawia zastosowanie systemu robotycznego z podwójnym zadaniem kończyny górnej dla pacjentów po udarze mózgu z dysfunkcją kończyn górnych. Wyniki wskazują, że system ten może znacznie poprawić funkcjonowanie kończyny górnej i codzienne czynności pacjentów po udarze.

Zastosowanie dwuzadaniowego systemu robotycznego zorientowanego na kończynę górną do funkcjonalnej regeneracji kończyny górnej u pacjentów po udarze mózgu

To badanie wprowadza system interfejsu mózg-komputer (BCI) dla pacjentów po udarze, który łączy sygnały elektroencefalografii i elektrookulografii w celu kontrolowania ręki robota kończyny górnej, usprawniając codzienne czynności. W ocenie wykorzystano Berliński Dwuręczny Test na Udar Mózgu (BeBiTS).

Sterowany interfejsem mózg-komputer system robotyczny kończyny górnej do usprawniania codziennych czynności u pacjentów po udarze mózgu

Protokół ten ma na celu ocenę skuteczności klinicznej i komfortu pacjenta z wykorzystaniem robotów rehabilitacyjnych kończyn dolnych przy łóżku pacjenta w rehabilitacji hemiplegii po udarze, porównując wyniki z tradycyjną terapią manualną za pomocą randomizowanych badań kontrolowanych.

Zastosowanie robotów rehabilitacyjnych kończyn dolnych przy łóżku pacjenta w rehabilitacji po udarze: randomizowane badanie kontrolowane

Poznaj robotyczny system terapii lustrzanej wspomagający funkcjonalną regenerację ramion połowiczych po udarze. Metoda zwiększa wrażliwość proprioceptywną kory sensorycznej, kluczową dla neuroplastyczności.

Robotyczny system terapii lustrzanej do funkcjonalnej regeneracji ramion połowiczych

Przeglądaj więcej filmów