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

Этот робот-помощь, задача ориентированных протокол обучения был разработан для пациентов с дисфункцией рук, вызванных неврологическим дефицитом. Наш протокол является первым для интеграции задачи ориентированной учебной программы с роботизированной рукой для восстановления функции рук и первым, чтобы исследовать целесообразность и приемлемость протокола. Мы разработали специализированные объекты, которыми можно манипулировать с помощью учебного протокола.

Тогда наша роботизированная ручная система может быть применена к двухманным тренировкам движения. Демонстрация процедуры будет Yi-Mei Чэнь и Szu-Shen Лай, профессиональные терапевты из моего отдела. Перед началом анализа поместите датчик на незатронутую руку субъекта и используйте ленту крючка и петли для защиты запястья.

Используйте чистую площадку, чтобы обернуть пораженную руку, и надежно закрепить крюк и петлю ленты. Расслабьте механизм большого пальца руки экзоскелета, чтобы обеспечить регулировку угла открытия большого пальца, и поместите пораженную руку в руку экзоскелета. Закрепите крючок и петлю к ладони через крепежное кольцо.

После этого, закрепите пальцы один за другим, начиная с указательный палец и заканчивая большим пальцем. Закрепите ленту крючка и петли параллельно запястью через крепежное кольцо и отрегулируйте большой палец под удобным углом. Затем затяните механизм большого пальца.

Чтобы настроить контрольную коробку, вставьте кабель для руки экзоскелета и вставьте кабель для сенсорной перчатки. Вставьте оба набора кабелей в розетку в ящике управления и вставьте силовой кабель в ящик управления. Затем подключите силовой кабель к розетке с правильным напряжением.

Когда система и объект будут готовы, переключитесь на окно управления и установите режим на пять пальцев, чтобы рука экзоскелета мстит пальцем субъекта пассивно. Попросите субъекта выполнить задание по захвату и освобождению, управляемое рукой экзоскелета в течение 2,5 минут. Переключи режим на один палец.

Затем, пусть рука экзоскелета двигаться пальцы субъекта индивидуально и пассивно в то время как субъект расширяется и втягивает отдельные пальцы в течение 2,5 минут. Для роботизированной двухманевальной сессии движения, переключить режим на зеркало, чтобы движение незатронутой руки носить перчатку датчика для управления движениями рук экзоскелета. Для проведения исследования способности субъекта манипулировать объектами с помощью роботизированной ручной системы, подходят экзоскелет руки субъекта не влияет рука и датчик перчатку на незатронутую руку, как только что продемонстрировали, и место слинг под локтем субъекта и экзоскелет руку для поддержки пораженной руки.

Далее проведи разминку, как только что продемонстрировали. После разминки используйте роботизированную ручную систему в течение пяти минут, чтобы продемонстрировать, как манипулировать разработанными объектами, в том числе используя пальмовые предухоти, чтобы подобрать колышек, боковое предустановку, чтобы забрать прямоугольный куб, трехостровый патрон, чтобы забрать куб, сферическую хватку, чтобы забрать мяч, и цилиндрическую хватку, чтобы забрать цилиндрический бар. После демонстрации поместите две базы на двусторонней основе перед руками субъекта, и поместите объекты на верхней части одной базы, чтобы помочь в их манипуляции.

Используйте роботизированную ручную систему, чтобы захватить каждый объект 20 раз в день в течение трех дней подряд, начиная с области основания и подъема, перемещения и выпуска каждого объекта на средней линии при мониторинге и записи успеха для каждой попытки. В этом репрезентативном анализе были оценены три здоровых предмета и три постиголха. Средний возраст здоровой группы составил 28 лет, в то время как средний возраст пациентов составил 49 лет.

Мини-ментальный государственный экзамен, Fugl-Meyer Оценка, Модифицированный палец шкалы Ashworth, и Бруннстром этапе оценки были также получены для каждого пациента. Испытуемые в здоровой группе прекрасно манипулировали всеми объектами с роботизированной системой рук и без нее, со средним показателем успеха 100% для каждой задачи. Все пациенты, однако, продемонстрировали трудности в манипулировании объектами без роботизированной ручной системы, демонстрируя 0%-ный показатель успеха для всех объектов.

В отличие от этого, все показатели успеха пациента значительно возросли, когда роботизированная система рук была использована, приближаясь к ставкам, аналогичным тем, которые наблюдаются в здоровых субъектов, поддерживая возможность использования роботизированной системы рук у пациентов с инсультом. Напомните испытуемым, чтобы они сосредоточились на контроле за движением своих двусторонних рук во время двухманевальной тренировки движения, убедившись, что шаблоны захвата на объектах верны. После этой процедуры, рандомизированное контролируемое испытание необходимо определить терапевтические эффекты протокола обучения.

Используя этот метод, исследователи могут программировать реабилитационные протоколы с тонким движением пальцев для тяжелой дисфункции рук и могут исследовать влияние на нейропластичность мозга и функциональные результаты.