Разработка программы реабилитации, ориентированной на новую задачу с использованием роботизированной руки бимануального экзоскелета

Summary

В этом исследовании сообщается о разработке новой роботизированной программы по реабилитации рук. Процесс развития состоит из экспериментов с использованием как здоровых субъектов, так и испытуемых, перенесших инсульт и перенесших последующую дисфункцию мотор-контроля.

Abstract

Рука с помощью робота используется для реабилитации пациентов с нарушениями функции верхних конечностей, особенно для пациентов с инсультом с потерей двигательного контроля. Однако неясно, каким образом традиционные стратегии профессиональной подготовки могут применяться к использованию реабилитационных роботов. Новые роботизированные технологии и концепции трудотерапии используются для разработки протокола, который позволяет пациентам с нарушениями функции верхних конечностей схватить объекты, используя их пораженную руку через различные щипать и цеплять функции. Для надлежащего выполнения этого мы использовали пять типов объектов: колышек, прямоугольный куб, куб, шар и цилиндрический бар. Мы также оборудовали пациентов роботизированной рукой, Зеркальной Рукой,экзоскелетной рукой, которая крепится к пострадавшей руке субъекта и следует за движением сенсорной перчатки, установленной на их не затронутой руке (двухмануальная тренировка движения (BMT).). Это исследование было два этапа. Три здоровых предмета были впервые набраны для проверки осуществимости и приемлемости учебной программы. Три пациента с дисфункцией рук, вызванной инсультом, были затем набраны для подтверждения осуществимости и приемлемости учебной программы, которая проводилась в течение 3 дней подряд. На каждый день, пациент был проконтролирован во время 5 минут движения в пассивном ряде движения, 5 min робот-помощного двухманного движения, и задач-ориентированной тренировки используя 5 предметов. Результаты показали, что как здоровые испытуемые, так и испытуемые, перенесшие инсульт в сочетании с роботизированной рукой, могут успешно схватить объекты. Как здоровые предметы, так и те, кто перенес инсульт, хорошо справились с программой обучения, ориентированной на задачи, с точки зрения осуществимости и приемлемости.

Introduction

Больше всего (80%) инсульт пациентов испытывают дефицит в руке и испытывают трудности в самостоятельном выполнении ручных задач, которые имеют отношение к повседневной жизни¹. Тем не менее, сложный характер ручных задач означает, что это значительная проблема для разработки задач-ориентированной учебной программы для ручной реабилитации². В последние годы, многие роботизированные устройства были разработаны для ручной реабилитации^3,4, но лишь немногие учебные протоколы, помогают роботизированные устройства позволяют пациенту взаимодействовать с реальными объектам....

Protocol

Протокол обучения и документ о информированном согласии были рассмотрены и одобрены Институциональным наблюдательным советом Медицинского фонда Чан Гун. Детали исследования и процедуры были четко разъяснены каждому предмету.

1. Набор трех здоровых взрослых

1. Выполните процесс скрининга, используя следующие критерии включения: (1) возраст 20-60 лет, (2) уже подписанное информированное согласие, (3) нормальная функция в верхних конечностях, (4) Мини-психический государственный экзамен (MMSE) оценка ≧24.
2. Проведение Trial 1: манипулирование объектами без ношения роботизированной ручной системы.
   1. Проинструктируйте субъек....

Results

В этом исследовании было включено в общей сложности шесть предметов, в том числе три здоровых предмета и три посттактных предмета. Демографические данные обеих групп приведены в дополнительной таблице 1. Средний возраст здоровой группы составил 28 лет (диапазон: 24–30 лет), в то время как средний возраст пациентской группы составлял 49 лет (40–57 лет). Средние оценки группы пациентов были следующими: (1) MMSE-27 (26-29), (2) FMA-11.3 (6-15), (3) MAS-1, (4) Brunnstrom stage No2.

Discussion

Результаты этого исследования показали следующее: (1) обе группы могли успешно схватить объекты, предоставляемые роботизированной ручной системой. Они смогли выполнить эту задачу с почти 100% успеха, который проверяет осуществимость предлагаемой робот-помощь задач ориентированных учебной программы. (2) Не было никаких сообщений о травмах или неблагоприятных событиях в течение периода исследования, и все пациенты сообщили, что роботизированная ручная система была полезна для управления объектами. Это подтвердило приемлемо.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Блок управления	Rehabotics Medical Technology Corporation	HB01	Блок управления включает в себя блок питания, приемник сигнала датчика перчатки, передатчик моторного сигнала и блок выбора режима движения экзоскелетной руки.
Exoskeletal Hand	Rehabotics Medical Technology Corporation	HS01	Это носимое устройство, заставляющее пальцы пациента двигаться и приводимое в движение внешним двигателем и механической сборкой.
Сенсорная перчатка	Rehabotics Medical Technology Corporation	HM01	Носится на незатронутой стороне руки пациента. Датчики в перчатке датчика будут обнаруживать сгибание и разгибание руки, и эти данные будут использоваться для управления экзоскелетной рукой в бимануальном режиме.