Name: Desenvolvimento de um novo programa de reabilitação orientado a tarefas usando uma mão robótica exoesqueleto bimanual (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 44 s
Description: Aprenda a desenvolver um protocolo de treinamento orientado a tarefas com assistência robótica para reabilitação da mão em pacientes com déficits neurológicos. Este método integra um sistema de mão robótica para treinamento bimanual e avaliação de viabilidade clínica.

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Este projeto foi apoiado pela Chang Gung Medical Foundation com a concessão BMRP390021 e o Ministério da Ciência e Tecnologia com as bolsas MOST 107-2218-E-182A-001 e 108-2218-E-182A-001.

O protocolo de treinamento e o documento de consentimento informado foram revisados e aprovados pelo Conselho de Revisão Institucional da Chang Gung Medical Foundation. Os detalhes do estudo e dos procedimentos foram claramente explicados a cada sujeito.
1. Recrutamento de três adultos saudáveis
<ol><li>Realizar o processo de triagem utilizando os seguintes critérios de inclusão: (1) idade 20-60 anos, (2) já assinado consentimento informado, (3) função normal nos membros superiores, (4) Mini-Mental State Examination (MMSE) pontuação ≧24.</li>
	<li>Teste de Conduta 1: manipulação de objetos sem usar o sistema de mão robótico.<ol>
<li>Instrua o sujeito a sentar-se em pé em uma cadeira com uma parte de trás firme e sem apoio de braço. Sente o assunto em frente a uma mesa. Fique ao lado do sujeito não dominante.</li>
		<li>Ensine o sujeito como manipular os objetos projetados por 5 minutos. Inclua uma precomência palmar para pegar a estaca, uma precomência lateral para pegar o cubo retangular, um mandril de três pontos para pegar o cubo, uma pegada esférica para pegar a bola, e uma pegada cilíndrica para pegar a barra cilíndrica. NOTA: Os objetos são mostrados na Figura 1A. A configuração experimental é mostrada na Figura 1B. Os sujeitos aprenderam os padrões específicos de compreensão de cada objeto. O padrão de agarramento é mostrado na Figura 2.</li>
		<li>Coloque duas bases bilateralmente em frente às mãos do sujeito. Coloque cada objeto usado na reabilitação em cima dessas bases para auxiliar a manipulação. Para todos os objetos, repita as sequências a seguir 20 vezes. Peça aos sujeitos para agarrar os objetos na área inicial da base, levantar e movê-los para a linha média e soltá-los usando suas mãos não dominantes.</li>
		<li>Ao mesmo tempo, meça a taxa de sucesso dessas 20 tentativas. Realize este procedimento em 3 dias consecutivos. A taxa de sucesso é o número de manipulações bem sucedidas por 20 tentativas x 100%. A manipulação bem sucedida é definida como quando os sujeitos são capazes de completar as sequências com padrão de compreensão específico de acordo com os objetos e sem deixá-los cair.</li>
	</ol></li>
	<li>Teste de Conduta 2: manipulação de objetos usando sistema de mão robótico(Figura 3). NOTA: Os mecanismos do sistema de mão robótico são os seguintes. Na mão do exoesqueleto, as juntas em cada módulo de dedo são projetadas em ligação mecânica e conduzidas por um atuador linear individual com uma velocidade constante de 10 mm/s. O exoesqueleto tem diferentes faixas de movimento em cada módulo de dedo (polegar: PCM= 0° a 55°, DIP= 0° a 70°; índice e dedos médios: PCM= -10 ° a 55°, PIP=0° a 35°, DIP=0° a 35°; anel e pequenos dedos: PCM= -5° a 55°, PIP= 0° a 35°, DIP= 0° a 35°). Na luva do sensor, cada módulo de dedo é instalado com um sensor flex que mede o ângulo da articulação e envia sinais de entrada para a caixa de controle através de cabos.<ol>
<li>Configuração da luva do sensor(Figura 1B,b)<ol>
<li>Coloque a luva do sensor na mão dominante do sujeito. Use o Velcro para fixar o pulso.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Configuração de exoesqueleto(Figura 1B,b)<ol>
<li>Use uma almofada limpa para embrulhar a mão não dominante. Aperte o Velcro feio.</li>
			<li>Solte o mecanismo do polegar da mão do exoesqueleto para permitir o ajuste do ângulo de abertura do polegar. Coloque a mão não dominante na mão do exoesqueleto. Aperte o Velcro na palma da mão através do anel de fixação. Aperte os dedos um a um, começando com o dedo indicador e terminando com o polegar.</li>
			<li>Em seguida, aperte o Velcro paralelo ao pulso através do anel de fixação. Ajuste o polegar para um ângulo confortável e, em seguida, aperte o mecanismo do polegar.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Configuração da caixa de controle(Figura 1A,c)<ol>
<li>Insira os cabos para a mão do exoesqueleto e a luva do sensor nas tomadas da mão do exoesqueleto e da luva do sensor, respectivamente. Depois disso, insira os cabos para a mão do exoesqueleto e a luva do sensor na tomada na caixa de controle. Por fim, insira o cabo de alimentação na caixa de controle e conecte-o a uma tomada com a tensão correta.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Realize uma sessão de aquecimento (o modo PROM)<ol>
<li>Ligue a caixa de controle e ajuste o modo para Cinco Dedos. Este modo permite que a mão do exoesqueleto mova os dedos do sujeito passivamente. Peça ao sujeito para realizar uma tarefa de apreensão e liberação guiada pela mão do exoesqueleto por 2,5 min.</li>
			<li>Mude o modo para Single Finger e deixe a mão do exoesqueleto mover os dedos do sujeito individual e passivamente. Peça ao sujeito para estender e retrair os dedos individuais por 2,5 min, guiados pela mão do exoesqueleto.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Realize uma sessão de movimento bimanual assistida por robôs.<ol>
<li>Mude o modo para Espelho. Neste modo, o movimento da mão dominante usando a luva do sensor controla os movimentos da mão do exoesqueleto. Qualquer movimento que é feito pela luva do sensor é imitado e espelhado pela mão do exoesqueleto. Por exemplo, uma flexão do dedo indicador da luva do sensor corresponde a uma flexão do dedo indicador do exoesqueleto.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Instrua o sujeito a realizar uma tarefa de agarração e liberação por 2,5 min e faça movimentos individuais dos dedos por mais 2,5 minutos enquanto usa a luva do sensor. Esta ação é espelhada pela mão do exoesqueleto, que orienta a mão não dominante do sujeito na realização das tarefas necessárias.</li>
	</ol></li>
	<li>Conduza a sessão orientada a tarefas.<ol>
<li>Ensine o sujeito como manipular os objetos projetados usando o sistema de mão robótico por 5 minutos. Inclua uma precomisão palmar para pegar a estaca, uma pretensão lateral para pegar o cubo retangular, um mandril de três pontos para pegar o cubo, uma pegada esférica para pegar a bola, e uma pegada cilíndrica para pegar a barra cilíndrica.</li>
		<li>Coloque duas bases bilateralmente em frente às mãos do sujeito. Coloque cada objeto usado na reabilitação em cima dessas bases para auxiliar a manipulação. Para todos os objetos, repita as sequências a seguir 20 vezes. Peça aos sujeitos para agarrar o objeto na área inicial da base, levantar e movê-los para a linha média e liberar usando o sistema de mão robótico.</li>
		<li>Ao mesmo tempo, meça a taxa de sucesso dessas 20 tentativas. Realize este procedimento em 3 dias consecutivos. A taxa de sucesso é o número de manipulações bem sucedidas por 20 tentativas x 100%. A manipulação bem sucedida é definida como quando os sujeitos são capazes de completar as sequências com padrão de compreensão específico usando o sistema de mão robótico e sem deixá-las cair. NOTA: A taxa de sucesso será utilizada para avaliar a viabilidade do sistema de mão robótica bimã em indivíduos saudáveis.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Recrute três pacientes com AVC para determinar a aplicabilidade do programa de treinamento
<ol><li>Realizar o processo de triagem utilizando os seguintes critérios de inclusão: (1) idade 20-60 anos; (2) consentimento informado assinado; (3) diagnosticado com AVC unilateral ≧ 1 mês (4) Escore modificado da Escala de Ashworth (MAS) ≦2; (5) Etapa brunnstrom ≦2; (6) Pontuação do MMSE ≧24.</li>
	<li>Teste de Conduta 1: manipulação de objetos quando não usar sistema de mão robótico(Figura 2).<ol>
<li>Deixe o sujeito sentar-se em pé em uma cadeira com uma parte de trás firme e sem apoio de braço. Sente o assunto em frente a uma mesa. Fique do lado afetado do sujeito. Coloque uma tipoia sob o cotovelo e a mão do exoesqueleto do sujeito para apoiar o braço afetado.</li>
		<li>Ensine o sujeito como manipular os objetos projetados por 5 minutos. Inclua uma precomência palmar para pegar a estaca, uma precomência lateral para pegar o cubo retangular, um mandril de três pontos para pegar o cubo, uma pegada esférica para pegar a bola, e uma pegada cilíndrica para pegar a barra cilíndrica.</li>
		<li>Coloque duas bases bilateralmente em frente às mãos do sujeito. Coloque cada objeto usado na reabilitação em cima dessas bases para auxiliar a manipulação. Peça ao sujeito para manipular os cinco objetos diferentes usando sua mão afetada 20 vezes. Apoie o sujeito na movimentação do braço, se necessário.</li>
		<li>Ao mesmo tempo, meça a taxa de sucesso dessas 20 tentativas. Realize este procedimento em 3 dias consecutivos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Teste de Conduta 2: manipulação de objetos usando sistema de mão robótico(Figura 3).<ol>
<li>Coloque a mão do exoesqueleto na mão afetada do sujeito e na luva do sensor na mão não afetada. Repetição de passos 1.3.1-1.3.3. Coloque uma tipoia sob o cotovelo e a mão do exoesqueleto do sujeito para apoiar o braço afetado.</li>
		<li>Realize uma sessão de aquecimento (modo PROM).<ol>
<li>Ligue a caixa de controle e ajuste o modo para Cinco Dedos. Peça ao sujeito para realizar uma tarefa de apreensão e liberação guiada pela mão do exoesqueleto por 2,5 min.</li>
			<li>Mude o modo para Single Finger. Peça ao sujeito para estender e retrair os dedos individuais por 2,5 min, guiados pela mão do exoesqueleto.</li>
			<li>Mude o modo para Espelho. Instrua o sujeito a realizar uma tarefa de agarração e liberação por 2,5 min e faça movimentos individuais dos dedos por mais 2,5 minutos enquanto usa a luva do sensor. Esta ação é espelhada pela mão do exoesqueleto, que orienta a mão afetada do sujeito na execução das tarefas necessárias.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Realize uma sessão orientada para tarefas.</li>
		<li>Ensine o sujeito como manipular os objetos projetados usando o sistema de mão robótico por 5 minutos. Inclua uma precomisão palmar para pegar a estaca, uma pretensão lateral para pegar o cubo retangular, um mandril de três pontos para pegar o cubo, uma pegada esférica para pegar a bola, e uma pegada cilíndrica para pegar a barra cilíndrica.</li>
		<li>Coloque duas bases bilateralmente em frente às mãos do sujeito. Coloque cada objeto usado na reabilitação em cima dessas bases para auxiliar a manipulação. Para todos os objetos, repita as sequências a seguir 20 vezes. Peça aos sujeitos para agarrar os objetos na área inicial da base, levantar e movê-los para a linha média e liberar usando o sistema de mão robótico.</li>
		<li>Ao mesmo tempo, meça a taxa de sucesso dessas 20 tentativas. Realize este procedimento em 3 dias consecutivos. A taxa de sucesso é o número de manipulações bem sucedidas por 20 tentativas x 100%. A manipulação bem sucedida é definida como quando os sujeitos são capazes de completar as sequências com padrão de compreensão específico usando o sistema de mão robótico e sem deixá-las cair. NOTA: A taxa de sucesso será usada para avaliar a viabilidade do sistema de mão robótico em pacientes com AVC.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Avaliação do paciente
<ol><li>Para avaliar a aceitabilidade, faça as perguntas seguintes aos sujeitos ao final de cada sessão: (1) o sistema de mão robótico foi útil para você manipular os objetos? (2) houve algum evento adverso durante ou após o programa de treinamento?</li>
</ol>

<ol><li>Hung, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+combination+of+robot-assisted+therapy+with+task-specific+or+impairment-oriented+training+on+motor+function+and+quality+of+life+in+chronic+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22PM+%26+R%3A+The+Journal+of+Injury%2C+Function%2C+and+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">The effects of combination of robot-assisted therapy with task-specific or impairment-oriented training on motor function and quality of life in chronic stroke.</a> PM & R: The Journal of Injury, Function, and Rehabilitation. 8 (8), 721-729 (2016).</li>
<li>SangWook, L., Landers, K. A., Hyung-Soon, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+biomimetic+hand+exotendon+device+%28BiomHED%29+for+restoration+of+functional+hand+movement+post-stroke%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Development of a biomimetic hand exotendon device (BiomHED) for restoration of functional hand movement post-stroke.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 22 (4), 886-898 (2014).</li>
<li>Johnson, M. J., Wisneski, K. J., Anderson, J., Nathan, D., Smith, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+ADLER%3A+The+Activities+of+Daily+Living+Exercise+Robot%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+IEEE%2FRAS-EMBS+International+Conference%22%5BJournal%5D)">Development of ADLER: The Activities of Daily Living Exercise Robot.</a> Proceedings of IEEE/RAS-EMBS International Conference. , Pisa, Italy. (2006).</li>
<li>Pignolo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotics+in+neuro-rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Rehabilitation+Medicine%22%5BJournal%5D)">Robotics in neuro-rehabilitation.</a> Journal of Rehabilitation Medicine. 41 (12), 955-960 (2009).</li>
<li>Timmermans, A. A., Spooren, A. I., Kingma, H., Seelen, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+task-oriented+training+content+on+skilled+arm-hand+performance+in+stroke%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabilitation+and+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Influence of task-oriented training content on skilled arm-hand performance in stroke: a systematic review.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 24 (9), 858-870 (2010).</li>
<li>Schweighofer, N., Choi, Y., Winstein, C., Gordon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Task-oriented+rehabilitation+robotics%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physical+Medicine+%26+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Task-oriented rehabilitation robotics.</a> American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 91, 270-279 (2012).</li>
<li>Almhdawi, K. A., Mathiowetz, V. G., White, M., delMas, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+occupational+therapy+task-oriented+approach+in+upper+extremity+post-stroke+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Occupational+Therapy+International%22%5BJournal%5D)">Efficacy of occupational therapy task-oriented approach in upper extremity post-stroke rehabilitation.</a> Occupational Therapy International. 23 (4), 444-456 (2016).</li>
<li>Takahashi, C. D., Der-Yeghiaian, L., Le, V. H., Cramer, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+robotic+device+for+hand+motor+therapy+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+9th+International+Conference+on+Rehabilitation+Robotics%22%5BJournal%5D)">A robotic device for hand motor therapy after stroke.</a> Proceedings of 9th International Conference on Rehabilitation Robotics. , Chicago, IL. (2005).</li>
<li>Villafañe, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+short-term+robot-assisted+rehabilitation+in+patients+with+hand+paralysis+after+stroke%3A+a+randomized+clinical+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Hand+%28NY%29%22%5BJournal%5D)">Efficacy of short-term robot-assisted rehabilitation in patients with hand paralysis after stroke: a randomized clinical trial.</a> Hand (NY). 13 (1), 95-102 (2018).</li>
<li>Cauraugh, J. H., Lodha, N., Naik, S. K., Summers, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bilateral+movement+training+and+stroke+motor+recovery+progress%3A+a+structured+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Movement+Science%22%5BJournal%5D)">Bilateral movement training and stroke motor recovery progress: a structured review and meta-analysis.</a> Human Movement Science. 29 (5), 853-870 (2010).</li>
<li>Brunner, I. C., Skouen, J. S., Strand, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+modified+constraint-induced+movement+therapy+more+effective+than+bimanual+training+in+improving+arm+motor+function+in+the+subacute+phase+post+stroke%3F+A+randomized+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Is modified constraint-induced movement therapy more effective than bimanual training in improving arm motor function in the subacute phase post stroke? A randomized controlled trial.</a> Clinical Rehabilitation. 26 (12), 1078-1086 (2012).</li>
<li>Sleimen-Malkoun, R., Temprado, J. J., Thefenne, L., Berton, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bimanual+training+in+stroke%3A+how+do+coupling+and+symmetry-breaking+matter%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurology%22%5BJournal%5D)">Bimanual training in stroke: how do coupling and symmetry-breaking matter.</a> BMC Neurology. 11, 11(2011).</li>
<li>Yue, Z., Zhang, X., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hand+rehabilitation+robotics+on+poststroke+motor+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Neurology%22%5BJournal%5D)">Hand rehabilitation robotics on poststroke motor recovery.</a> Behavioural Neurology. 2017, 1-20 (2017).</li>
<li>Dovat, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HandCARE%3A+a+cable-actuated+rehabilitation+system+to+train+hand+function+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Neural+Systems+and+Rehabilitation+Engineering%22%5BJournal%5D)">HandCARE: a cable-actuated rehabilitation system to train hand function after stroke.</a> IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 16 (6), 582-591 (2008).</li>
<li>Yoo, C., Park, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+task-oriented+training+on+hand+function+and+activities+of+daily+living+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Therapy+Science%22%5BJournal%5D)">Impact of task-oriented training on hand function and activities of daily living after stroke.</a> Journal of Physical Therapy Science. 27 (8), 2529-2531 (2015).</li>
</ol>

Os autores não declaram conflito de interesses.

Os resultados deste estudo mostraram o seguinte: (1) ambos os grupos poderiam compreender com sucesso os objetos fornecidos com o sistema de mão robótico. Eles foram capazes de completar esta tarefa com uma taxa de sucesso de quase 100%, que verifica a viabilidade do programa de treinamento orientado a tarefas assistido por robôs proposto. (2) Não houve relatos de lesões ou eventos adversos durante o período de estudo e todos os pacientes relataram que o sistema de mão robótico era útil para manipular objetos. Isso confi...

A maioria (80%) os pacientes com avc experimentam um déficit na mão e têm dificuldade em realizar tarefas manuais independentes que são pertinentes à vida diária1. No entanto, a natureza complexa das tarefas manuais significa que é um desafio significativo projetar um programa de treinamento orientado a tarefas para reabilitação manual2. Nos últimos anos, muitos dispositivos robóticos foram desenvolvidos para reabilitação manual3,,4, mas poucos protocolos de treinamento assistidos por dispositivos robóticos permitem que um paciente interaja com objetos reais. Não está claro exatamente como um programa de treinamento orientado a tarefas para reabilitação da função manual pode ser aplicado usando dispositivos robóticos para pacientes que sofrem disfunção manual devido ao acidente vascular cerebral.
O treinamento orientado para tarefas é usado para melhorar a função manual5,6 e é comumente aplicado na reabilitação para disfunção do membro superior devido ao acidente vascular cerebral. É usado para aumentar a neuroplasticidade e é altamente dependente de déficits neurológicos individuais e demandas funcionais7. No entanto, durante o treinamento orientado à tarefa, os pacientes têm dificuldade em manipular objetos se a função da mão for prejudicada. Exemplos disso incluem pouca compreensão ou funções de pinça limitadas. Os terapeutas também mostram dificuldade em orientar os movimentos dos dedos dos pacientes individualmente, o que limita, portanto, a variação das tarefas de apreensão. Os dispositivos robóticos são, portanto, necessários para aumentar a eficácia do treinamento orientado por tarefas, orientando explicitamente o movimento das mãos durante o treinamento repetitivo2,8.
Estudos anteriores só usavam robôs de reabilitação para treinamento orientado a tarefas em tarefas de alcance de membros superiores3. Não está claro como a reabilitação assistida por robôs pode ser empregada para treinamento orientado a tarefas visando a função manual. Uma mão de exoesqueleto, HWARD, tem sido usada para guiar os dedos para agarrar e soltar objetos8. No entanto, este dispositivo não permite padrões variados de apreensão porque não possui os graus necessários de liberdade. Recentemente, outros dispositivos que visam mover os dedos de um paciente individualmente foramdesenvolvidos 9. No entanto, esses dispositivos não foram usados anteriormente para neuroreabilitação. Os dispositivos robóticos mencionados acima são todos robôs unilaterais. Em contraste, o sistema de mão robótico aqui apresentado precisa da cooperação de mãos não afetadas e afetadas. O sistema manual robótico é especificamente projetado para fins de reabilitação usando o mecanismo mestre-escravo para alcançar movimentos manuais bimanuais simétricos. O sistema consiste em uma mão exoesqueleto (usada na mão afetada), uma caixa de controle e uma luva sensorial (usada na mão não afetada). Cada módulo de dedo da mão exoesqueleto é conduzido por um motor com um grau de liberdade e suas articulações são ligadas usando um sistema de ligação mecânica. Dois tamanhos, S e M, são projetados para se adequar a diferentes assuntos. A caixa de controle fornece dois modos terapêuticos, a faixa passiva de movimento (PROM) e modos de movimento guiados por espelho, através dos quais a mão afetada do paciente pode ser manipulada pela mão do exoesqueleto. No modo PROM, a caixa de controle envia comandos de entrada para o exoesqueleto enquanto move a mão do sujeito para realizar a flexão/extensão completa do dedo. Contém dois modos: modo de dedo único (atua em sequência do polegar ao dedo mindinho) e cinco dedos (cinco dedos se movem juntos). No modo de movimento guiado pelo espelho, o mecanismo mestre (luva do sensor)–escravo (mão exoesqueleto) é implementado, no qual o movimento de cada dedo é detectado pela luva do sensor e sinais dos ângulos articulares são transmitidos para a caixa de controle para manipular a mão exoesqueleto.
Quando equipados com o sistema de mão robótico, os sujeitos foram instruídos a mover suas mãos afetadas sob a orientação da mão do exoesqueleto controlada por mãos não afetadas que é o treinamento de movimento bimanual (TMO)10. De acordo com pesquisas anteriores, o BMT é capaz de ativar vias neurais semelhantes em ambos os hemisférios do cérebro e prevenir a inibição trans-hemisfério que dificulta a recuperação da função neuronal no hemisfério10. Brunner et al.11 compararam OTM E a terapia de movimento induzida por restrição (CIMT) em pacientes com AVC sub-agudo. Eles sugeriram que o TMO tende a ativar mais redes neurais em ambos os hemisférios do que o CIMT, e não houve diferença significativa na melhoria da função manual entre as abordagens BMT e CIMT. Sleimen-Malkoun et al.12 também sugeriram que, através do TMO, os pacientes com AVC são capazes de restabelecer tanto o controle de membros pareticos quanto o controle bimanual. Ou seja, o treinamento deve incluir tarefas bimanuais que se concentram no uso do braço afetado. Além disso, a coordenação das duas mãos é necessária para as atividades de vida diária (ADL)11,12. Portanto, é crucial desenvolver um programa de treinamento bimanual orientado a tarefas assistida por robôs para pacientes pós-acidente vascular cerebral e objetos que podem ser apreendidos ou beliscados por pacientes que usam o sistema de mão robótico.
Neste estudo, uma variedade de objetos apreendidos foram projetados com base nas necessidades da terapia ocupacional e nas propriedades mecânicas dos robôs de reabilitação. Um protocolo de treinamento orientado para tarefas foi desenvolvido usando dispositivos de reabilitação robótica para pacientes com disfunção distal do membro superior devido ao AVC. O objetivo deste estudo foi investigar a viabilidade e a aceitabilidade do programa de treinamento orientado à tarefa usando um robô exoesqueleto e objetos de apreensão recém-projetados.

<table><tbody><tr><td>Caixa de controle</td><td>Rehabotics Medical Technology Corporation</td><td>HB01</td><td>A caixa de controle inclui uma fonte de alimentação, receptor de sinal de luva sensor, transmissor de sinal de motor e unidade de seleção de modo de movimento de mão exoesquelético.</td></tr><tr>Corporação de <td>Tecnologia Médica de Reabilitação</td> de <td>Mão Exoesquelética</td><td>HS01</td><td>É um dispositivo vestível que faz com que os dedos do paciente se movam e é acionado por um motor externo e um conjunto mecânico.</td></tr><tr><td>Luva de Sensor</td><td>Rehabotics Medical Technology Corporation</td><td>HM01</td><td>Usada na mão lateral não afetada do paciente. Os sensores na luva do sensor detectarão flexão e extensão da mão, e esses dados serão usados para controlar a mão exoesquelética quando estiver no modo bimanual.</td></tr></tbody></table>

desenvolvimento de um novo programa de reabilitação orientado a tarefas usando uma mão robótica exoesqueleto bimanual

Development of a Novel Task-oriented Rehabilitation Program using a Bimanual Exoskeleton Robotic Hand

Uma mão assistida por robôs é usada para a reabilitação de pacientes com função de membro superior prejudicada, particularmente para pacientes com derrame com perda de controle motor. No entanto, não está claro como estratégias convencionais de treinamento ocupacional podem ser aplicadas ao uso de robôs de reabilitação. Novas tecnologias robóticas e conceitos de terapia ocupacional são usados para desenvolver um protocolo que permite aos pacientes com função de membro superior prejudicada agarrar objetos usando sua mão afetada através de uma variedade de funções de beliscar e agarrar. Para conduzir isso adequadamente, usamos cinco tipos de objetos: um pino, um cubo retangular, um cubo, uma bola e uma barra cilíndrica. Também equipamos os pacientes com uma mão robótica, a Mão Espelho, uma mão exoesqueleto que é equipada com a mão afetada do sujeito e segue o movimento da luva sensorada instalada em sua mão não afetada (treinamento de movimento bimanual (BMT)). Este estudo teve duas etapas. Três sujeitos saudáveis foram recrutados pela primeira vez para testar a viabilidade e aceitabilidade do programa de treinamento. Três pacientes com disfunção na mão causada por AVC foram então recrutados para confirmar a viabilidade e aceitabilidade do programa de treinamento, que foi realizado em 3 dias consecutivos. Em cada dia, o paciente era monitorado durante 5 minutos de movimento em uma faixa passiva de movimento, 5 minutos de movimento bimanual assistido por robôs e treinamento orientado a tarefas usando os cinco objetos. Os resultados mostraram que tanto indivíduos saudáveis quanto sujeitos que sofreram um derrame em conjunto com a mão robótica poderiam agarrar com sucesso os objetos. Tanto os sujeitos saudáveis quanto aqueles que sofreram um derrame tiveram um bom desempenho com o programa de treinamento orientado a tarefas assistida por robôs em termos de viabilidade e aceitabilidade.

No estudo, foram inscritos seis disciplinas, incluindo três indivíduos saudáveis e três pós-acidente vascular cerebral. Os dados demográficos de ambos os grupos estão apresentados na Tabela Suplementar 1. A idade média do grupo saudável foi de 28 anos (faixa: 24 a 30), enquanto a idade média do grupo de pacientes foi de 49 (40 a 57). Os escores médios de avaliação do grupo de pacientes foram os seguintes: (1) MMSE=27 (26-29), (2) FMA=11,3 (6-15), (3) MAS=1, (4) Estágio Brunnstrom=2.
<p class="jove_co...

Este estudo relata o desenvolvimento de um novo programa orientado a tarefas assistida por robôs para reabilitação manual. O processo de desenvolvimento consiste em experimentos utilizando indivíduos saudáveis e sujeitos que tiveram um derrame e sofreram de disfunção de controle motor subsequente.

Desenvolvimento de um novo programa de reabilitação orientado a tarefas usando uma mão robótica exoesqueleto bimanual

A robot-assisted hand is used for the rehabilitation of patients with impaired upper limb function, particularly for stroke patients with a loss of motor ...

Este protocolo de treinamento assistido por robôs e orientado para tarefas foi desenvolvido para pacientes com disfunção manual causada por déficits neurológicos. Nosso protocolo é o primeiro a integrar o programa de treinamento orientado a tarefas com uma mão robótica para reabilitação de funções manuais e o primeiro a investigar a viabilidade e a aceitabilidade do protocolo. Projetamos objetos especializados que podem ser manipulados usando o protocolo de treinamento.Então nosso sistema de mão robótico pode ser aplicado ao treinamento de movimento bimanual. Demonstrando o procedimento estarão Yi-Mei Chen e Szu-Shen Lai, terapeutas ocupacionais do meu departamento. Antes de iniciar a análise, coloque o sensor sobre a mão não afetada do sujeito e use a fita adesiva e de loop para fixar o pulso.Use uma almofada limpa para enrolar a mão afetada e fixar com segurança a fita de gancho e loop. Solte o mecanismo do polegar da mão do exoesqueleto para permitir o ajuste do ângulo de abertura do polegar e coloque a mão afetada na mão do exoesqueleto. Aperte o gancho e enrole a palma através do anel de fixação.Depois disso, aperte os dedos um a um, começando com o dedo indicador e terminando

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Recentemente, uma grande quantidade de perspectivas vieram disponível para humanos e robôs sistemas interativos. Neste artigo destacamos a integração de um novo dispositivo robótico com software de código aberto que pode rapidamente tornar uma biblioteca possível de funcionalidades interactivas. Em seguida, esboçar uma aplicação clínica para uma aplicação de reabilitação neurológica.

Haptic / Reabilitação Graphic: Integrando um robô em um ambiente virtual Biblioteca e aplicando-a Terapia curso

À medida que o desenvolvimento protético avança em direção ao objetivo do controle natural, aproveitar a capacidade inerente dos amputados de aprender novas habilidades motoras pode permitir a proficiência. Este manuscrito descreve um protocolo de reabilitação estruturado, que inclui estratégias de imitação, repetição e aprendizado por reforço, para melhorar o controle protético multifuncional.

Um protocolo de reabilitação Estruturada para Melhoria da Multifuncional Prosthetic Controle: Um Estudo de Caso

Nós desenvolvemos um sistema de espelho robô em tempo real para a recuperação funcional dos braços hemiplégicos utilizando tecnologia de controle automático, realizaram um estudo clínico em indivíduos saudáveis, e as tarefas determinadas por meio de feedback de médicos de reabilitação. Esta simples robô espelho pode ser aplicada de forma eficaz para a terapia ocupacional em pacientes com AVC com um braço hemiplégico.

Robotic Espelho Sistema de Terapia de recuperação funcional de hemiplégicos Braços

Realizamos ressonância magnética funcional usando um novo dispositivo robótico induzido à mão compatível com ressonância magnética para avaliar sua utilidade para monitorar a função motora da mão em indivíduos que se recuperam de déficits neurológicos.

Ressonância magnética funcional em conjunto com um novo dispositivo robótico induzido à mão compatível com ressonância magnética para avaliar a reabilitação de indivíduos que se recuperam de déficits de aperto de mão

Este protocolo introduz um membro robótico supernumerário vestível flexível adaptado para auxiliar na reabilitação dos dedos para pacientes com AVC. O projeto incorpora um sensor de flexão para facilitar a interação perfeita entre humanos e robôs. A validação por meio de experimentos envolvendo voluntários saudáveis e pacientes com AVC ressalta a eficácia e a confiabilidade do estudo proposto.

Um membro robótico supernumerário vestível flexível para pacientes com AVC crônico

Este protocolo descreve um robô de reabilitação de membros superiores que fornece feedback inteligente por meio de quatro modos. Esses modos melhoram a função e a flexibilidade dos membros superiores, melhorando assim a qualidade de vida dos pacientes.

Melhorando a função do membro superior e as habilidades motoras pós-AVC por meio de um robô de reabilitação de membros superiores

Este protocolo experimental descreve o uso de um sistema robótico orientado a tarefas de membros superiores duplos para pacientes com AVC com disfunção do membro superior. Os resultados indicam que esse sistema pode melhorar significativamente a função dos membros superiores e as atividades de vida diária dos pacientes com AVC.

Aplicação de um sistema robótico orientado a tarefas de membro superior duplo para a recuperação funcional do membro superior em pacientes com AVC

Este estudo apresenta um sistema de interface cérebro-computador (BCI) para pacientes com AVC, que combina sinais de eletroencefalografia e eletrooculografia para controlar uma mão robótica de membro superior, aprimorando as atividades diárias. A avaliação utilizou o Teste Bimanual de Berlim para AVC (BeBiTS).

Sistema robótico de membro superior controlado por interface cérebro-computador para melhorar as atividades diárias em pacientes com AVC

Sobreviventes da síndrome da angústia respiratória aguda (ARDS) e doença crítica freqüentemente desenvolvem longa duração fraqueza muscular. Teste muscular manual (MMT) é um exame clínico padronizado comumente usados ​​para medir a força de grupos periféricos do músculo esquelético. Este vídeo demonstra MMT usando os 6 pontos de Pesquisa Médica do Conselho escala.

Teste muscular manual: um método de medir a força muscular Extremidade Aplicada à pacientes criticamente enfermos

Aqui, nós estabelecemos um método para testar a eficácia de drogas com espécimes cirúrgicos dos tumores cerebrais, denominado "método de explante tumor". Com este método, podemos avaliar a eficácia da droga, sem quebrar o microambiente de tumores sólidos. Para validar a confiabilidade deste método, descrevemos dados representativos com nosso exemplar glioma tratadas com o agente de primeira linha atual quimioterápicos, a temozolomida.

Método para Desenvolvimento de Drogas Anti-Câncer Novel utilizando explantes Tumor de espécimes cirúrgicos

Aprenda a desenvolver um protocolo de treinamento orientado a tarefas com assistência robótica para reabilitação da mão em pacientes com déficits neurológicos. Este método integra um sistema de mão robótica para treinamento bimanual e avaliação de viabilidade clínica.

Desenvolvimento de um novo programa de reabilitação orientado a tarefas usando uma mão robótica exoesqueleto bimanual

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