En çok (%80) inme hastaları elde bir açık deneyim ve günlük yaşam1ile ilgili olan elle görevleri bağımsız olarak yerine getirmekte güçlük var. Ancak, el ile görevlerin karmaşık doğası, el rehabilitasyonu için görev odaklı bir eğitim programı tasarlamak için önemli bir sorun olduğu anlamına gelir2. Son yıllarda, birçok robotik cihazlar el rehabilitasyonu için geliştirilmiştir3,4, ama robotik cihazlar tarafından desteklenen birkaç eğitim protokolleri bir hastanın gerçek nesnelerle etkileşim sağlar. El fonksiyon rehabilitasyonu için görev odaklı bir eğitim programının inme nedeniyle el fonksiyon bozukluğu yaşayan hastalar için robotik cihazlar kullanılarak nasıl uygulanabileceği tam olarak bilinmemektedir.
Görev odaklı eğitim el fonksiyonu geliştirmek için kullanılır5,6 ve yaygın inme nedeniyle üst ekstremite disfonksiyonu rehabilitasyonuygulanır. Bu nöroplastisiteyi artırmak için kullanılır ve son derece bireysel nörolojik açıkları ve fonksiyoneltalepleri7 bağlıdır. Ancak, görev odaklı eğitim sırasında, el fonksiyonu bozulursa hastalar nesneleri manipüle etmekte zorlanırlar. Buna örnek olarak kötü kavrama veya sınırlı sıkıştırma işlevleri verilebilir. Terapistler ayrıca hastaların parmak hareketlerini tek tek yönlendirmekte zorluk gösterirler, bu da kavrama görevlerinin değişimini sınırlar. Robotik cihazlar böylece açıkça tekrarlayan eğitim sırasında el hareketi rehberlik ederek görev odaklı eğitimin etkinliğini artırmak için gerekli olan2,8.
Önceki çalışmalarda sadece üst ekstremiteulaşangörevler 3 görev odaklı eğitim için rehabilitasyon robotlar kullanılır. Robot destekli rehabilitasyonun el işlevinde görev odaklı eğitim için nasıl çalıştırılabildiği belirsizdir. Bir dış iskelet el, HWARD, nesneleri kavramak ve serbest bırakmak için parmakları rehberlik etmek için kullanılmıştır8. Ancak, gerekli özgürlük derecelerine göre yoksun olduğu için bu cihaz çeşitli kavrama kalıplarına izin vermez. Son zamanlarda hastanın parmaklarını tek tek hareket ettiren diğer cihazlar geliştirilmiştir9. Ancak, bu cihazlar daha önce nörorehabilitasyon için kullanılmamıştır. Yukarıda bahsedilen robotik cihazların hepsi tek taraflı robotlardır. Buna karşılık, burada sunulan robotik el sistemi etkilenmemiş ve etkilenmemiş ellerin işbirliğine ihtiyaç duyar. Robotik el sistemi, simetrik çift el hareketleri elde etmek için master-slave mekanizması kullanılarak rehabilitasyon amaçlı özel olarak tasarlanmıştır. Sistem bir dış iskelet el (etkilenen el üzerine giyilen), bir kontrol kutusu ve duyusal eldiven (etkilenmemiş el giyilen) oluşur. Dış iskelet elinin her parmak modülü bir serbestlik derecesine sahip bir motor tarafından sürülür ve eklemleri mekanik bir bağlantı sistemi kullanılarak bağlanır. S ve M olmak üzere iki boyut farklı konulara uyacak şekilde tasarlanmıştır. Kontrol kutusu iki tedavi modu, pasif hareket aralığı (PROM) ve hastanın etkilenen elinin dış iskelet el tarafından manipüle edilebildiği ayna güdümlü hareket modları sağlar. PROM modunda, kontrol kutusu dış iskelete giriş komutları gönderirken öznenin elini hareket ettirir ve tam parmak fleksiyonu/uzantısı nı gerçekleştirir. İki mod içerir: tek parmak modu (başparmaktan küçük parmaka sırayla hareket eder) ve beş parmak modu (beş parmak birlikte hareket eder). Ayna güdümlü hareket modunda, ana (sensör eldiveni)-köle (dış iskelet el) mekanizması uygulanır, her parmağın hareketi sensör eldiveni tarafından tespit edilir ve eklem açılarının sinyalleri dış iskelet eli işlemek için kontrol kutusuna iletilir.
Robotik el sistemi donatıldıklarında, deneklere, iki manuel hareket eğitimi (BMT)10olan etkilenmemiş eller tarafından kontrol edilen dış iskelet elinin rehberliğinde etkilenen ellerini hareket ettirmeleri talimatı verildi. Önceki araştırmalara göre, BMT beynin her iki hemisfer benzer nöral yolları etkinleştirmek ve lezyon hemisfer10nöronal fonksiyonun iyileşmesini engelleyen trans-hemisfer inhibisyonu önlemek yapabiliyor . Brunner ve ark.11, alt akut inme hastalarında bmt ile sınıra bağlı hareket terapisi (CIMT) ile karşılaştırıldı. Onlar BMT CIMT daha her iki hemisferde daha fazla sinir ağları etkinleştirmek eğilimindedir önerdi, ve BMT ve CIMT yaklaşımlar arasında el fonksiyonunun iyileştirilmesi önemli bir fark yoktu. Sleimen-Malkoun ve ark.12 de BmT ile inme hastalarının hem paretik ekstremite kontrolü hem de bimanuel kontrolü yeniden kurabildiğini ileri sürmüştür. Diğer bir zamanda, eğitim etkilenen kolu kullanmaya odaklanan iki el ile görevleri de kapsaymalıdır. Ayrıca, günlük yaşam faaliyetleri için her iki elin koordinasyonu gereklidir (ADL)11,12. Bu nedenle, robotik el sistemi giyen hastalar tarafından kavranabilen veya sıkıştırılabilen inme sonrası hastalar ve nesneler için iki manuel robot destekli görev odaklı bir eğitim programı geliştirmek çok önemlidir.
Bu çalışmada, çeşitli kavrama nesneleri, mesleki terapinin ihtiyaçlarına ve rehabilitasyon robotlarının mekanik özelliklerine göre tasarlanmıştır. İnme nedeniyle distal üst ekstremite disfonksiyonu olan hastalar için robotik rehabilitasyon cihazları kullanılarak görev odaklı bir eğitim protokolü geliştirilmiştir. Bu çalışmanın amacı, dış iskelet robotu ve yeni tasarlanmış kavrama nesneleri kullanarak görev odaklı eğitim programının fizibilitesini ve kabul edilebilirliğini araştırmaktır.