Yöntem makalesi

Hemiplejik Arms Fonksiyonel Kurtarma için Robotik Ayna Tedavi Sistemi

DOI:

10.3791/54521

⸱

15 Ağustos 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, Seoul National University College of Medicine, 2Department of Rehabilitation Medicine, Chungnam National University Hospital, 3Interdisciplinary Program for Bioengineering, Seoul National University Graduate School, 4Department of Rehabilitation Medicine, Seoul National University Hospital, 5Seoul National University College of Medicine, 6Institute of Medical and Biological Engineering, Seoul National University

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz, otomatik kontrol teknolojisini kullanarak hemiplejik silah fonksiyonel iyileşme için gerçek zamanlı bir ayna robot sistemi geliştirdi rehabilitasyon doktorlar geribildirim yoluyla sağlıklı kişilerde klinik çalışma ve kararlı görevleri yürüttü. Bu basit ayna robot hemiplejik kol ile inmeli hastalarda uğraşı terapisi etkili bir şekilde uygulanabilir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ayna tedavisi inme sonrası bir hemiplejik kolun fonksiyonel iyileşme için bir klinik ortamda etkin mesleki terapi olarak yapılmıştır. Sağlıklı kolunu hareket ettirirken hemiplejik kol gerçek zamanlı olarak hareket ediyormuş gibi bir ayna kullanımı yoluyla bir yanılsama eliciting tarafından yürütülür. Bu sensorimotor korteks aktivasyonu yoluyla beyin nöroplastisiteyi kolaylaştırabilir. Ancak, geleneksel ayna terapisi hemiplejik kol aslında hareket olmadığını kritik bir sınırlama içinde bulunmaktadır. Böylece, hemiplejik kolunun gerçek zamanlı hareket etmesini sağlayan bir kapalı bir geri besleme mekanizması, kullanılarak geleneksel bir ayna tedavisi için basit bir ek modül bir gerçek zamanlı 2 eksenli ayna robot sistem geliştirilmiştir. Biz 3 Tutum kullanılan ve dirsek ve el bileği eklemleri ve exoskeletal çerçeveler için Referans Sistemi sensörleri, 2 fırçasız DC motor Başlık. 6 sağlıklı denek üzerinde bir fizibilite çalışmasında, robotik ayna tedavisi güvenli ve uygulanabilir oldu. Biz daha dai faaliyetleri için yararlı görevleri seçilmişly rehabilitasyon doktorlardan geri bildirimler ile eğitim yaşayan. Bir kronik inmeli hasta ayna robot sisteminin 2 haftalık uygulamadan sonra Fugl-Meyer değerlendirme ölçeği ve dirsek fleksör spastisite iyileşme gösterdi. Robotik ayna terapisi nöroplastisite ve hemiplejik silah fonksiyonel iyileşme önemli olduğu düşünülmektedir duyusal korteks, proprioseptif girdi artırabilir. Burada sunulan ayna robot sistemi kolayca geliştirilen ve mesleki terapi ilerlemek için etkili bir kullanılabilir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

inmeli hastalarda, bir hemiplejik kolun fonksiyon bozukluğu etkisi zayıflatıcı vardır. bimanual faaliyetlerini gerçekleştirmek için yeteneği, günlük yaşam için gerekli olan, ancak bir hemiplejik kolun fonksiyonel açığı genellikle inme sonrası bile birkaç yıl kalır. Basit görevler hemiplejik kolun fonksiyonel iyileşme üzerinde çok az etkiye sahip bir hastanede çeşitli eğitim programları arasında, bir egzersiz hareketi ya da pasif tekrarı aralığını artırmak için. Bu nedenle, günlük yaşam (GYA) faaliyetleri ile ilgili anlamlı görevlerin eğitim hastanelerinde uğraşı terapisi uygulanmıştır.

Ayna tedavisinin etkileri nörorehabilitasyon 1-4 önceki çalışmalarda kanıtlandı. Ayna tedavisi sağlıklı kolunu hareket ettirirken hemiplejik kol gerçek zamanlı olarak hareket ediyormuş gibi bir ayna kullanımı yoluyla bir yanılsama eliciting tarafından yürütülür. Bu sensorimotor korteks 1 aktivasyonu ile beyin nöroplastisiteyi kolaylaştırabilir. Bu nedenle, motorr güç ve hemiplejik kolun fonksiyonu geliştirilebilir. Ancak, geleneksel ayna terapisi hemiplejik kol aslında hareket olmadığını kritik bir sınırlama içinde bulunmaktadır.

Bu nedenle, biz kapalı geribildirim mekanizmasını kullanarak, geleneksel ayna terapisi için basit bir eklenti modülü olarak gerçek zamanlı 2-eksenli ayna robot sistemi geliştirdi. Bu nöroplastisite ve bir hemiplejik kolun fonksiyonel iyileşme (Şekil 1 ve 2) 5-7 önemli sayılabilecek duyusal korteks, proprioseptif girdi iletebilir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

prosedürlerin tamamı gözden geçirilmiş ve Seul Ulusal Üniversitesi Hastanesi Kurumsal Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanmıştır.

1. Ayna Tedavisi Görevler

  1. 2-boyutlu ayna terapisi görevleri örnekleri (Şekil 3)
    1. aynada ısınma egzersiz için yaklaşık 5 dakika bakarken serbestçe sağlıklı kolunu hareket ettirin.
      NOT: Hasta ritmik bir şekilde sağlıklı kolun hareketini egzersiz böylece bir bir metronom kullanabilir.
    2. Sağlıklı tarafta, salya ve yaklaşık 5 dakika ( "Top delik" görev) için Bilardo benzer seçilen deliğe küçük bir top yerleştirin. Salya ve yaklaşık 5 dakika ( "Futbol oyunu" görev) için futbol benzer bir hedef haline küçük bir top yerleştirin.
    3. bir masa üzerine yerleştirilen numaralı çıkartmaları kullanarak, (görev "Nokta izleme") sayısal sırayla sağlıklı tarafında kolunu ve ters yönde döner. yaklaşık 5 dakika için tekrarlayın.
    4. Böyle ac olarak günlük hayatta herhangi bir nesne kullanarakyukarı, sağlıklı tarafında kolu kullanarak, (görevi "bir bardak taşıma") seçilen yere doğru itin. yaklaşık 5 dakika için tekrarlayın.

Ayna Robot Sistemi 2. Bileşenleri

  1. AHRS sensör ayarları
    1. 3 ticari olarak temin AHRS sensörleri elde edin.
      NOT: AHRS sensörleri manyeto sensörü, ivme ve gyro sensörler (toplam 9-ekseni) oluşur.
    2. USB konektörü bir PC'ye AHRS sensörünü bağlayın.
    3. Genel sensör ayarlarını yapılandırmak için hyperterminal veya diğer iletişim yazılımı kullanın.
    4. Her sensör AHRS için RS232 haberleşme basıp COM bağlantı noktasına ayarlanmış. Ardından, 8 saniyede 115.200 bit, veri bitleri için baud hızını ayarlamak, hiçbiri parite, 1 stop bitlerini ve hiçbiri akış kontrolü.
      1. COM bağlantı noktasını kontrol etmek için, sol alt köşesinde ev düğmesini tıklatın. Sağ bilgisayarda tıklayın. Sonra da Properties 'i tıklatın. Aygıt Yöneticisi 'ni tıklatın. tıklatarak Liman (COM ve LPT) sekmesini genişletin.
    5. comm kezunication, kurulan 100 kanal ayarlanır ve her sensör için kimlikleri atamak edilmiştir.
      NOT: Bazı sensörler kullanılmadan önce ivmeölçer, jiroskop ve manyetometre kalibrasyonunu gerekebilir.
    6. Pil rezervini görüntülemek için kuaterniyonlara ve set sensörleri gibi çıkış formatını ayarlayın.
      Not: Kuaternionlar bilgisayar hızlandırmak için hem de pusula kilit tekillik ortadan kaldırmak için kullanılmaktadır.
  2. Fırçasız DC motor ayarları
    1. 2 yüksek performanslı fırçasız DC motorlar ve denetleyicileri hazırlayın.
    2. Her denetleyicisi için bir güç kaynağına güç kablosunu bağlayın. Ayrıca, motor motor kablosunu Hall sensör kablosunu ve kodlayıcı kablosunu bağlayın.
    3. Başka bir kontrolöre CAN CAN kablosunu bağlayın.
      NOT: CANopen cihazlar arasında iletişim için kullanılır.
    4. Her denetleyici cihazlar arasında ayırt etmek için ayarlayın düğüm kimliği.
    5. Genel yapılandırma için PC'ye USB kablosunu bağlayın.
    6. contro kadar güç güç kaynağı açınllers ve motorlar.
    7. motor, Hall sensörü ve kodlayıcı yapılandırmak ve ayarlamak için motor üreticisi tarafından sağlanan sistem yapılandırma yazılımını kullanın.
      NOT: Açı limitleri ve ev konumu güvenli çalışması için yapılandırılmalıdır.
  3. çerçeve ve motor montajı
    NOT: Her ısmarlama bölüm tırnak işareti adlandırılmıştır. Malzeme ve Ekipman Tablo bakın ve Şekil 4'ten Şekil 13'e geçiniz.
    1. Dirsek eklemi motor için, motor miline Kama Yivli bağlantı organlarının tane koyun ve bir M5 altıgen ayar vidasını (Şekil 4) kullanarak sabitleyin.
    2. 4x M5 soket başlı vida (10 mm) kullanılarak dirsek motora "Dirsek bağlantı içi boş silindir kapağı" Güvenli ve adım 2.3.1 bağlandı bağlantı gövdesinin üstünde kaplin tampon kısmı (orta kaymak parçası) yerleştirmek (Şekil 4).
    3. "Dirsek çatı çerçeve" içine rulmanı takınve 4x M4 soket başlı vida (8 mm) (Şekil 5) ile sabitleyin.
    4. "Alt dirsek desteği" içine "Dirsek Motor gücü dağılım milini" Tak ve 4x M3 soket başlı vida (6 mm) ile sabitleyin. Ardından, "Alt dirsek desteği" üstünde "Üst dirsek desteği" yerleştirin ve 8x M3 soket başlı vida (12 mm) (Şekil 6) kullanarak sabitleyin.
    5. üst, orta adım 2.3.3 montaj ve alt bağlantı gövdesinin son bölümünde adım 2.3.4 derleme yerleştirin. Hep birlikte katılın ve M5 altıgen soket seti vida (10 mm) (Şekil 7) ile bağlantı gövdesini sabitleyin.
    6. 4x M5 soket başlı vida (15 mm) (Şekil 7) kullanarak adım 2.3.2 adım 2.3.5 ve montaj Güvenli montaj. Tüm 4 puan sabitlemek için adım 2.3.2 derleme döndürün.
    7. 4x M4 soket başlı vida (10 mm) kullanılarak bilek motoru ile "Alt bilek kavrama içi boş silindir kapağı" sabitleyin. Sonra, bir tane koyunmotor miline kama kanalına ile bağlantı organları ve M4 altıgen soket seti vidaları kullanarak sabitleyin; Daha sonra, bağlantı gövdesinin üstünde kaplinler (Şekil 8) tampon kısmını yerleştirin.
    8. Çift taraflı bant veya yapıştırıcı her türlü (Şekil 9) ile "Bilek çatı çerçeve" üstünde "Sürtünme azaltma halka" takın.
    9. "Kolu" içine "Bilek motorlu kuvvet dağılım milini" Tak ve 4x M2.5 soket başlı vidayı (4 mm) (Şekil 10) kullanarak sabitleyin.
    10. üst, orta adım 2.3.8 montaj ve alt bağlantı gövdesinin son bölümünde adım 2.3.9 derleme yerleştirin. Hep birlikte katılın ve M4 altıgen soket seti vida (10 mm) (Şekil 10) ile bağlantı gövdesini sabitleyin.
    11. 4x M3 soket başlı vida (Şekil 11) kullanarak adım 2.3.10 montaj ile "Bilek motor2roof2" sabitleyin.
    12. Adım adım 2.3.11 ve montaj Güvenli montaj bizi 2.3.7ing 4x M3 soket başlı vida (15 mm) (Şekil 11).
    13. 2 "Ortak hareket sınırlayıcı" ve 4x M4 soket başlı vida (15 mm) (Şekil 12A) kullanılarak 2 mil yaka sabitleyin.
    14. Milleri ve 8x M3 soket başlı vida (8 mm) (Şekil 12B) kullanarak "Bilek çatı çerçevesi" güvenli şaft yaka kullanın.
    15. montaj 2.3.14 yılında milleri içine montaj 2.3.13 şaft yaka kaydırın ve 4x M4 soket başlı vidayı kullanarak "Alt dirsek desteği" (15 mm) ile ek mil yaka sabitleyin. Sonra, iki bölümden katılmak ve kol (Şekil 13A) ile sabitleyin.
    16. 6x M4 soket başlı vida (15 mm) (Şekil 13B) kullanarak adım 2.3.15 montaj için "Destek duvarı" sabitleyin. 6x M6 başlı vida kullanarak adım 2.3.16 tablo standı ve montaj (15 mm) (Şekil 13C) sabitleyin.

Ayna Rob 3. Tasarımot Sistemi

  1. otomatik kontrol için matematiksel model
    1. Üst ekstremite hareketinin otomatik kontrol için ayarlanmış dinamik modeli (Şekil 14).
      NOT: İnsan üst ekstremite hareketi bir dinamik modeli eklem ve bağlantıların kinematik kullanarak ifade edilebilir. Aşağıda gösterildiği gibi, Bu nedenle, robot kolunun bir denklem kullanılarak, model elde edilebilir:
      figure-protocol-1
      NOT: ( figure-protocol-2 : Eklem pozisyon vektörü, figure-protocol-3 : Ortak hız vektörü, figure-protocol-4 : Ortak ivme vektörü, H: Atalet matrisi, F: Coriolis ve merkezkaç kuvveti matrisi, G: yerçekimi kuvvetleri, E Vektör: Tork matrisinin nedeniyle çevre ile etkileşim, figure-protocol-5 : Genelleştirilmiş Forc Vektör eklemlere uygulanan es) hemiplejik ve hareket sağlıklı kol gösterisi farklı yönleri. Bu hemiplejik kol nedeniyle felçli kasların zamanında hareket edemez veya hareket için gerekli yeterli tork sağlayamaz vardır. Bu nedenle, sistem rehabilitasyon eğitim hemiplejik kolu ile normal bir hareket yoluyla yapılabilir şekilde tasarlanmıştır; aşağıda başka bir deyişle, rehabilitasyon robotu sağlıklı kolu hareketleri sağlamak amacıyla hastanın hemiplejik koluna bağlı olan ve basit bir şekilde formüle edilebilir:
      (Hemiplejik kol hareketi) - rehabilitasyon robot) = (Sağlıklı kol hareketi) hareketi.
    2. Bir rehabilitasyon robot ile genel sistemde hatalara neden dolayı felç kol manipülatör hastanın felçli kolunu bağlamak ve ek tork ve zaman gecikmesi gözlemleyin. Hemiplejik tarafında bir manipülatör aracılığıyla bu algılar.
    3. Bir matematiksel denklem olarak: hataları (izleme hatası s (t)) ölçün:
      ES / ftp_upload / 54521 / 54521eq6.jpg "/>
      NOT: (s: Takip hata, figure-protocol-6 : Pozitif tanımlı tasarım parametre matrisi, figure-protocol-7 : Istenen ve gerçek konum arasındaki hata, figure-protocol-8 : Yukarıdaki izleme hatası, insan üst ekstremite hareket dinamik bir model ile kombine edilebilir ve) istenen ve gerçek hız arasındaki hata olarak ifade edilebilir:
      figure-protocol-9
      NOT: (K D: Zamanla değişen geribildirim tazminat ile Türev kazanç değeri, figure-protocol-10 : Atalet hata matrisi, figure-protocol-11 : Coriolis ve merkezkaç kuvveti hata matrisi)
    4. rehabilitasyon robot her eklemi kontrol etmek için, Lagr kullanınangian dinamikleri 8. Her eklem için hareket dinamik denklemi ise:
      figure-protocol-12
      NOT: (D: Katsayı matrisi, figure-protocol-13 : Denklemde Aktüatör atalet matrisi) Katsayı D yukarıdaki eklem 8 arasında atalet bağlantı etkisi ile eklemler arasındaki tork etkilemektedir. Bu matematiksel model kullanılarak otomatik kontrol modeli Şekil 14'de blok şema ile gösterilebilir.
  2. Yazılım protokolü (Şekil 15)
    1. Program başladığında, motor ve sensörler ile iletişim kurmak ve değerleri başlatılamıyor. motorlar ve sensörler başlangıç ​​pozisyonuna (bakınız 4.1.3) altındadır sonra, ana döngü geçmek.
      NOT: - 200 örnek / sn, ana döngü örnekleme frekansı için, 50 öneririz. Maksimum gecikme için, biz en fazla 2 sn önerilir. Buna ek olarak, tork sınırları için,40 Nm ve bilek motoru 10 uygulamayın - - 20 Nm dirsek motoru 25 uygulamak, böylece yazılımı ile motor akım değeri düzenleyen önerilir.
    2. Bir stop butonu ile kesintiye uğramaz gibi, sürekli Tutum okumak ve Başlık Referans Sistemi (AHRS) sensörler 'mevcut pozisyon değerlerini motorlara değerleri iletmek için.
      NOT: veri çıkışı quaternions olduğunu ve düzgün robot hareket için istenilen açıda haline getirilmelidir. bir referans olarak kare sensor koordinat birini seçin ve diğer sensör çerçeveleri koordine sıfırlayın. referans olarak hesaplanan çerçeveleri, son çıkış yaw açıları elde etmek için ters kinematik kullanın.
    3. Bir stop butonu ile kesintiye uğramaz gibi, sürekli olarak motorlar konumlarını kontrol edin ve AHRS sensörler tarafından sağlanan istenilen pozisyona hareketini gerçekleştirmek için değerlerini güncellemek.
      NOT: Motor pozisyon motoru şirketi & # yazılımın içinde kontrol edilebilir motorun kodlayıcı tarafından sağlanmaktadır39; s sağlanan yazılım kütüphanesi komutu.
    4. Bu arada, AHRS sensörlerden gelen tüm açıları ve açısal hızları kaydedin.
    5. görevleri tamamlanmış ve kullanıcı durdurma düğmesine bastığında sonra, döngü çıkmak ve başlangıç ​​pozisyonuna hareket ettirerek robot sonuçlandırmak.
  3. Grafiksel kullanıcı arayüzü (GUI) (Şekil 16)
    1. "Hata" Ekle ve yürütülmesi sırasında tespit etmek fonksiyonları ve hata ayıklama hataları "dışarı hata".
    2. Robot operasyon tarafı (hastanın paretik tarafı) seçmek için hasta yan düğme ekleyin.
    3. hastaları tanımlamak için bir hasta bilgi kutusu oluşturun.
    4. Motor durum göstergelerini ekleyin.
    5. güvenliği için açı sınırlaması denetimleri ekleyin.
    6. nedeniyle sert bir üst ekstremite kas ve tendon yaralanmaları önlemek için her bir motor için maksimum hız, ivme ve yavaşlama yapılandırın.
      NOT: Sistem hemiplejik kolun hızlanma ve yavaşlama yansıtır.
    7. birdd göstergeler, motor pozisyonunu ve hızını ve giriş güncel bilgileri almak için.
    8. AHRS sensörleri ile sistem arasındaki iletişimi kurmak için bir VISA kaynak adı kontrolünü oluşturmak.
    9. birikmiş sensör sürüklenme hataları ortadan kaldırmak için bir kalibrasyon fonksiyonu ekleyin.
    10. Sensör bilgilerini almak için sensörler için gösterge düzenleyin.
      NOT: Sensör bilgileri ortak açıları (arka arkaya iki sensörler arasındaki açı) ve pil rezervi bulunmaktadır.
  4. Ayna robot çalışması sırasında aşmak kol spastisite
    1. Her eklem için spastisite üstesinden gelmek için yeterli tork uygulamak olabilir motorlar seçin.
      NOT: Bilek motoru 10 Nm daha yüksek tork çıkışı ve dirsek motoru daha yüksek 25 Nm olmalıdır.
    2. sıkı bir şekilde hastanın koluna robotu hareketi aktarmak için, robot, dış iskelet önkol düzeltmek için, yarı-elastik malzemeden yapılan şerit kullanın.
      NOT: Streç olarak yarı elastik askıları,h kumaşlar askıları ya da polyester / naylon elastik örgülü askıları, tavsiye edilir. askıları çok esnek iseniz, bir pozisyonda kolu tutamaz. kayışlar tüm elastik değilse, kas veya tendon yaralanmaları dirsek spastisite yüksek derecede durumunda ortaya çıkabilir.
    3. dirsek ve bilek hareketi izole etmek amacıyla, çerçeveler içinde sıkarak bilek düzeltmek için bir şaft yaka ile kombine 2 katı çerçeveleri kullanın.
      NOT: Şaft yaka bilek sertlik aşırı ise kas ve tendon yaralanmaları önlemek için kullanılır.
    4. robot eli düzeltmek için sap etrafında askıları kullanın.

Ayna Robot Sistemi 4. Klinik Uygulama

  1. Robotik ayna tedavisi yürütmek
    1. Hastanın durumuna göre yüksekliği ve görev tablonun genişliğini ayarlayın.
    2. Her iki kollar arasındaki orta hatta bir ayna kurmak, ve bir masa ya da platform üzerine ayarlayın.
    3. sap, bileğinde AHRS sensörleri yerleştirinÇerçeve ve robotun yönde paralel olarak sağlıklı yan hizalama üzerinde platformun kenarı.
      NOT: sensörün iç yaw eksen yukarı bakacak olmalıdır.
    4. Bir bilgisayarda terapi yazılımını yürütün.
    5. Hasta-Side anahtarı butonuna tıklayarak hemiplejik tarafını seçin.
    6. Hastanın ortak durumuna göre maksimum eklem açı sınırları ayarlayabilirsiniz. Güvenli çalışma için, dirsek fleksiyon sınırını az 50º daha fazla -70º fazla dirsek uzatma sınırı, az 80º den bilek fleksiyon sınırı ve bilek uzatma sınırı kullanabilirsiniz daha fazla -60º.
      NOT: Artı ve eksi işaretleri otomatik olarak düzeltilir ve limitleri de sınırların dışında ise yazılım düzeyinde düzeltilir.
    7. Ayarlanan maksimum hız, ivme ve yavaşlama. Bu değerler için, bilek motor 0 ile 33 rpm arasında dirsek motoru ve kullanım hızı değeri 0 ile 22.5 rpm arasında hız değerini kullanın.
      NOT: Geleneksel ayna tedavisi için, sıfıra tüm değerleri ayarlamakrobot hareketsiz hale getirmek.
    8. Hasta bilgileri doldurun.
    9. programı çalıştırmadan önce tüm AHRS Sensörler açın.
    10. Programın sol üst köşesindeki ok düğmesini tıklayarak programı çalıştırın.
    11. Bir kez, yukarı istemi pops "farklı kaydet" dize kutusu ve basın ok üzerinde sonuç verileri için uygun dosya adlarını yazın.
    12. Robot ve sağlıklı kolu (her iki elin vücuttan ve paralel gelen birbirine) İlk pozisyonda iken, başlangıç ​​pozisyonuna için sıfıra sensör değerlerini başlatmak için kalibrasyon düğmesine basın.
      NOT: adımları 1.1.1 bakınız - Bu görev kullanılan eller için 1.1.4.
    13. tüm görevler tamamlandıktan STOP düğmesine basın.
      NOT: Robotik ayna tedavisi için, bir biyomedikal mühendisi ana koordinatör olarak hareket etmelidir ve mesleki terapist hastayı yardımcı olmalıdır.
  2. Sağlıklı bireylerde klinik bir çalışma
    1. onaylamak için sağlıklı kişilerde bir klinik çalışma yapılmasıEmniyet ve fizibilite 8. talimat vermek ( "kendi başınıza hemiplejik kolunu hareket ettirmeyin.") hemiplejik kolun tamamen pasif hareketi için konulara.
    2. kolları her iki çerçeveleri ön kol ve eller yerleştirin. Ardından, kayışlar ön kol düzeltmek.
  3. terapötik etkilerinin değerlendirilmesi
    1. Tedavi öncesi, hastalar için potansiyel testi uyandırılmış gibi Fugl-Meyer değerlendirme ölçeği 9, modifiye Ashworth ölçeği 10, modifiye Barthel indeksi 11, Jebsen el fonksiyon testi, el güç ölçümü, hemispasyal ihmal testi ve motor olarak fonksiyonel değerlendirmeler yapmak.
    2. Günde 60 dakika - 30 2-boyutlu ayna robot olan inmeli hastalarda klinik deneme yapıyoruz. talimat vermek ( "kendi başınıza hemiplejik kolunu hareket ettirmeyin.") hastaya.
    3. Hastalar son oturumu gerçekleştirmek sonra davranış takip fonksiyonel değerlendirmeler.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Altı sağlıklı birey konu başına ortalama 106 saniye sürdü 10 kez (Şekil 17'de gösterildiği gibi sağlıklı yandan bağlı bir kalem ile dönüşümlü olarak iki küçük panoları dokunmadan) bir 'kalem işaretleme görevi' gerçekleştirdi. Hiçbir yan etki gözlenmedi ve robotik ayna tedavisi mümkün olduğu kanıtlanmıştır.

Buna ek olarak, rehabilitasyon doktorlar klinik çalışması yapılmıştır. Biz etkili robotik ayna uğraşı ter...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmanın temel amacı, bir otomatik kontrol algoritması kullanılarak bir hemiplejik kolun fonksiyonel iyileşme için gerçek zamanlı bir ayna robot sistemi geliştirmekti. İnme sonrası üst ekstremite bozukluğu uzun vadeli kurtarma robot yardımlı terapi etkisi önceki çalışmalarda 12 yararlı olduğu kanıtlanmıştır, ve kol robotlarının çeşitli 13-20 girmiştir. Ancak, ikili kol hareketi gerçekleştirdi üst ekstremite robotların önceki çalışmalar ayna tedavisinin 14-15 kavramından farklı bir a...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma Mühendislik ve Tıp Koleji, Seul Ulusal Üniversitesi (800-20150090), College of Beyin Fusion Programı Seul Ulusal Üniversitesi'nden (800-20120444) ve Disiplinlerarası Araştırma Girişimleri Programı tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
LabVIEWUlusal EnstrümanlarSistem tasarım yazılımı
24 V güç kaynağıXP GüçMHP1000PS24 24VHerhangi bir 24 V güç kaynağı AHRS
sensör alıcısıyapmalı E2boxEBRF24GRCV
AHRS sensörleriE2boxEBIMU-9DOFV2Toplam 3 sensöre ihtiyacınız olacak. Herhangi bir AHRS sensörü
EC90 düz motor modülüMaxon323772 + 223094 + 45323130 Nm'den daha yüksek herhangi bir dişli motor yapmalıdır. (Özel işlenmiş parçalarımız için, bu özel düz motor ve dişli modülüne ihtiyacınız olacak, ancak dişli oranı ve kodlayıcı değişebilir) 
EC45 düz motor modülüMaxon39717210 Nm'den daha yüksek herhangi bir dişli motor şunları yapmalıdır (Özel işlenmiş parçalarımız için aynı dişli modülünü kullanmalısınız ancak dişli oranı, motor ve kodlayıcı değişebilir)
EPOS2 70/10 denetleyiciMaxon375711Bu, EPOS 24/5 denetleyici ile değiştirilebilir
EPOS2 24/5 denetleyiciMaxon367676
Konnektör ve kablo setiMaxon381405 + 384915 + 275934 + 354045Bu kabloları da yapabilirsiniz. Konektörler ve ilgili kablo bilgileri "300583-Hardware-Reference-En.pdf" ve "300583-Cable-Starting-Set-En.pdf" bölümünde bulunabilir
Kaplin- Oldham, Ayar Vida TipiMisumiMCORK30-10-12Tip değişebilir
Kaplin- Yüksek Sertlik, Oldham,
Set Vida Tipi		MisumiMCOGRK34-12-12Tip değişebilir
Mil BilezikleriMisumiSCWDM10-B  4 sete ihtiyacınız olacak
Şaft BilezikleriMisumiSDBJ10-82 set
Hassas Lineer ŞaftMisumi  PSSFG10-200az 200 mm uzunluğunda 10 mm çapında herhangi bir düz şaft yapmalıdır 
Yataklı rulmanlarMisumiBGRAB6801ZZ
Dirsek motor kuvveti dağılım mili ve nbsp;özel işlenmiş3D CAD 
Alt dirsek desteğiözel işlenmişParça Çizimleri
Dirsek çatı çerçevesiözel işlenmişParça Çizimleri
Destek duvarıözel işlenmişParça Çizimleri2 çerçeveye ihtiyacınız olacak.
Dirsek kaplin içi boş silindir kapağı özel işlenmişParça Çizimleri
Bilek motor kuvveti dağılım miliözel işlenmişParça Çizimleri
Bilek çatı çerçevesiözel işlenmişParça Çizimleri
Üst bilek kaplini içi boş silindir kapağıözel işlenmişParça Çizimleri
Alt bilek kaplini içi boş silindir kapağıözel işlenmişParça Çizimleri
Eklem hareketi sınırlayıcıözel işlenmişParça Çizimleri
Sap3D baskılıParça Çizimleri
Üst dirsek desteği3D baskılıParça Çizimleri
Sürtünme azaltma halkası3D baskılıParça Çizimleri
Akrilik aynaözel lazer kesimParça Çizimleri
Görev masaözel işlenmişParça Çizimleri
Silikon sünger
DOF sınırlayıcı3D baskılıParça Çizimleri
DOF sınırlayıcı kapağı3D baskılıParça Çizimleri
Sağlıklı kol kolu3D baskılıParça Çizimleri
Bilyalı silindirler - Prese fitMisumiBCHA18
Kale direği3D baskılıParça Çizimleri
Daire izi3D baskılıParça Çizimleri
Açılı yardımcı3D baskılıParça ÇizimleriOpsiyonel
Kavisli yardımcı3D baskılıParça ÇizimleriOpsiyonel
Düz yardım3D baskılıParça ÇizimleriOpsiyonel
Görev panosuözel lazer kesimParça Çizimleri
. En

Kaynaklar

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

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Hemiplejik Kol yile mesiAHRS Sens rleriF r as z DC MotorlarEksoskeletal er evelerFugl Meyer De erlendirmesiDirsek Fleks r SpastisitesiProprioseptif GirdiSensorimotor Korteksnme Rehabilitasyonu

İlgili makaleler