Poprawa funkcji kończyny górnej i zdolności motorycznych po udarze mózgu za pomocą robota do rehabilitacji kończyn górnych
6 września 2024
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.
Skupia się to tylko na poprawie rehabilitacji górnej wargi po farmakologii, przy użyciu technologii robotycznych, mających na celu poprawę regeneracji motorycznej i wyników funkcjonalnych. Nasz protokół oferuje adaptację w czasie rzeczywistym i spersonalizowane informacje zwrotne, co prowadzi do bardziej efektywnej i angażującej rehabilitacji. Nasze przyszłe badania będą koncentrować się na ulepszaniu robotów i łączeniu ich z wirtualną rzeczywistością i sztuczną inteligencją w celu poprawy wyników rehabilitacji.
Aby ocenić zakres ruchu stawów i zdolność sterowania motorycznego, poproś pacjenta, aby usiadł przed robotem, utrzymując klatkę piersiową w odległości jednego uderzenia od platformy. Umieść dotkniętą rękę na procesorze końcowym robota. Używaj rękawiczek i segregatorów, aby zabezpieczyć nadgarstek i dłoń, aby zapobiec zsuwaniu się podczas ćwiczeń.
Poproś pacjenta, aby maksymalnie przesunął ramię i wyprostował je tak daleko, jak to możliwe. Połóż zdrową rękę na chorej dłoni i maksymalnie poruszaj chorą górną częścią ramienia z pomocą zdrowej strony. Ustaw parametry oceny kontroli motorycznej, w tym docelowe czasy powtórzeń, czas pojedynczego ćwiczenia i pojedynczy czas relaksu.
Steruj punktem docelowym, aby poruszał się w różnych kierunkach zgodnie ze ścieżką ruchu i kierunkiem wyświetlanym na ekranie. Na podstawie ruchu mięśni kończyn górnych pacjenta wybierz tryb treningu. Wybierz odpowiednie procedury treningowe w oparciu o oceniane zdolności kontroli motorycznej pacjenta i zakres ruchu stawów.
Ustaw czas treningu na 10 do 20 minut. Teraz ustaw zakres ruchu zgodnie z ocenianym zakresem ruchu stawu. Ustaw trajektorię aktywności zgodnie z charakterystyką siły mięśni ramienia.
Ustaw wartość wspomagania lub oporu zgodnie z siłą mięśni. Następnie ustaw próg ochrony za pomocą technologii mechanicznego sprzężenia zwrotnego, aby wykryć, kiedy siła pacjenta osiąga próg wskazujący na skurcze. Na wirtualnej farmie poproś pacjenta, aby kontrolował małe rączki, aby chwytać owoce i warzywa oraz zbierać jak najwięcej gwiazdek.
W scenie wirtualnej bazy wojskowej dokładnie kontroluj tarczę, aby zastrzelić wszystkie wyeliminowane potwory. W interfejsie piłki do zbijaka, na różnych drogach i przeszkodach, kontroluj piłkę, aby unikać przeszkód w różnych kolorach, aby zdobyć złote monety. Następnie w środowisku wirtualnej przestrzeni poproś pacjenta, aby kontrolował pozycję samolotu, aby strzelać, aby zniszczyć wirusa, unikając ruchu i ataków wroga.
W wysokiej jakości kontroli piłki kontroluj piłkę, aby dotrzeć i pozostać w tarczy. Aby zagrać w Super ping ponga w środowisku wirtualnej piłki, poproś pacjenta o sterowanie tablicą do ping-ponga, aby uderzyć piłkę i zagrać w tenisa stołowego z przeciwnikiem. Aby zaangażować się w świat Bloku, kontroluj strzelanie w dziesiątkę.
Aby zniszczyć bloki, uważaj na ataki wroga i zbierz jak najwięcej monet. W interfejsie wirtualnej piłki kontroluj piłkę, aby dotknąć celu i zdobyć piłkę. Uważaj na ataki wroga i zbierz jak najwięcej monet.
Na koniec weź udział w Legendarnym strzelcu. Poproś pacjenta, aby trzymał za uchwyt i stale wywierał siłę w kierunku strzałki. Zarówno w grupie kontrolnej, jak i eksperymentalnej wykazano istotną poprawę wyników dłoni FMA-UE i BRS po treningu rehabilitacyjnym.
Podczas gdy tylko grupa eksperymentalna wykazała znaczny wzrost wyników BRS w ramieniu po rehabilitacji. Grupa trenująca roboty do rehabilitacji kończyn górnych wykazała lepsze wyniki FMA-UE w porównaniu z grupą kontrolną po leczeniu. Grupa eksperymentalna wykazała również znaczną poprawę wyników MBI po leczeniu w porównaniu z grupą kontrolną.
Przegląd
Niniejszy protokół opisuje robota do rehabilitacji kończyny górnej, który zapewnia inteligentną informację zwrotną poprzez cztery tryby. Tryby te zwiększają funkcjonalność i elastyczność kończyny górnej, poprawiając tym samym jakość życia pacjentów.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Robotyka Rehabilitacyjna
- Odzyskiwanie Funkcji Motorycznych
Wstęp
- Koncentruje się na usprawnieniu rehabilitacji kończyn górnych po podaniu leków.
- Wykorzystuje technologie robotyczne w celu poprawy regeneracji motorycznej.
- Ma na celu poprawę wyników funkcjonalnych u pacjentów.
- Przyszłe badania zintegrują rzeczywistość wirtualną oraz AI.
Cel badania
- Zapewnienie adaptacji w czasie rzeczywistym oraz spersonalizowanej informacji zwrotnej.
- Dążenie do bardziej efektywnej i angażującej rehabilitacji.
- Ocena zakresu ruchu w stawach oraz sterowności motorycznej.
Zastosowane metody
- Pacjenci siadają przed robotem.
- Dotknięta chorobą ręka zostaje umieszczona na efektorze końcowym robota.
- Stosuje się rękawiczki i opaski w celu zabezpieczenia nadgarstka oraz dłoni.
- Przeprowadza się ćwiczenia, aby zapobiec ześlizgiwaniu się dłoni podczas rehabilitacji.
Główne wyniki
- Zaobserwowano poprawę funkcji i elastyczności kończyn górnych.
- Pacjenci zgłosili poprawę jakości życia.
- Informacja zwrotna w czasie rzeczywistym przyczyniła się do zaangażowania w rehabilitację.
Wnioski
- System robotyczny wykazuje potencjał w rehabilitacji kończyn górnych.
- Integracja sztucznej inteligencji i rzeczywistości wirtualnej może dodatkowo poprawić wyniki.
- Przyszłe badania będą zgłębiać postępy w technologiach robotycznych.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Robotyczne systemy rehabilitacji kończyn górnych z inteligentną informacją zwrotną oferują skalowalne rozwiązanie pozwalające zniwelować zmienność i zmęczenie w procesie odzyskiwania sprawności ruchowej po udarze, wspierając spójną i ilościową ocenę postępów pacjenta. Dzięki możliwości adaptacji w czasie rzeczywistym i spersonalizowanej informacji zwrotnej o sile, platformy te zwiększają pewność predykcji poprawy funkcjonalnej oraz ułatwiają podejmowanie decyzji go/no-go w oparciu o dane w celu optymalizacji terapii. Ich integracja z procesami neurerehabilitacji poszerza potencjał translacyjny zaawansowanych technologii wspomagających w portfelach B+R sektora biofarmaceutycznego.
Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia ilościową ocenę powrotu funkcji motorycznych w modelach istotnych dla danej choroby.
- Wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez izolację wpływu sprzężenia zwrotnego adaptacyjnego na plastyczność neuronalną.
- Ułatwia obiektywną ocenę skuteczności interwencji w badaniach nad walidacją celów terapeutycznych.
Przesiewanie i opracowanie testu
- Zapewnia zestandaryzowane, powtarzalne tryby treningowe w celu uzyskania spójnych wyników funkcjonalnych.
- Generuje ilościowe parametry zakresu ruchu stawów oraz kontroli motorycznej do dalszej analizy.
- Umożliwia skalowalne badanie protokołów rehabilitacyjnych lub terapii wspomagających.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Zapewnia zgodność punktów końcowych funkcji z klinicznie istotnymi miarami, takimi jak wyniki FMA-UE i BRS.
- Umożliwia zachowanie ciągłości od walidacji przedklinicznej do badań wykonalności z udziałem ludzi w neurorehabilitacji.
- Zmniejsza ryzyko translacyjne poprzez integrację monitorowania bezpieczeństwa i zaangażowania w warunkach rzeczywistych.
Integracja potoku i przepływu pracy
Niniejszy protokół rehabilitacji robotycznej wpisuje się w ciąg działań obejmujący etapy od wczesnego odkrywania interwencji neuroresturacyjnych po przedkliniczną i translacyjną walidację wyników funkcjonalnych.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez dotyczących mechanizmów adaptacyjnego sprzężenia zwrotnego w regeneracji motorycznej.
- Przesiewanie: Dostarcza powtarzalnych, ilościowych wyników do porównywania ram interwencyjnych.
- Analityka: Zapewnia wspólny zakres ruchu, kontrolę motoryczną oraz wskaźniki zaangażowania do analizy statystycznej.
- Badania translacyjne: Łączy wyniki przedkliniczne z punktami końcowymi klinicznymi istotnymi dla rehabilitacji po udarze.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje modularną platformę dostosowalną do zróżnicowanych potrzeb badań nad neurorehabilitacją.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwowy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w zakresie powrotu funkcji oraz zaangażowania celu terapeutycznego.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje protokoły rehabilitacyjne i zwiększa powtarzalność między badaniami.
- Wartość strategiczna: Dostarcza informacji dla dostosowanego do ryzyka rozwoju zasobów neurorehabilitacyjnych i terapii wspomagających.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację interwencji z solidnymi punktami końcowymi funkcji w oparciu o dane.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymagana jest wiedza specjalistyczna w zakresie neurorehabilitacji, robotyki oraz oceny ilościowej.
- Konieczny jest dostęp do platform robotycznych wyposażonych w inteligentne funkcje informacji zwrotnej i systemy bezpieczeństwa.
- Wymagana jest standaryzacja trybów treningowych i wskaźników oceny pomiędzy zespołami.
- Adaptacja do różnych populacji pacjentów i stopni upośledzenia może wymagać dostosowania protokołu.
- Ograniczenia praktyczne obejmują zmienność zaangażowania pacjentów oraz dostępność sprzętu.
