Method Article

Bimanual Exoskeleton Robotik El Kullanarak Yeni Görev Odaklı Rehabilitasyon Programı Geliştirilmesi

DOI:

10.3791/61057

⸱

May 20th, 2020

 ,  ,  ,  , 
1Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Chang Gung Memorial Hospital at Taoyuan, 2Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Chang Gung Memorial Hospital at Linkou, 3School of Medicine, Chang Gung University, 4Center for Vascularized Composite Allotransplantation, Chang Gung Memorial Hospital, 5Healthy Aging Research Center, Chang Gung University

In This Article

Summary

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

Bu çalışma, el rehabilitasyonu için robot destekli yeni bir görev odaklı programın geliştirilmesini raporlamaktadır. Gelişim süreci hem sağlıklı denekler hem de inme geçiren ve sonraki motor kontrol disfonksiyonundan muzdarip denekler inme denekleri kullanılarak yapılan deneylerden oluşur.

Abstract

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

Üst ekstremite fonksiyonu bozulmuş hastaların rehabilitasyonu için, özellikle motor kontrol kaybı olan inme hastalarında robot destekli bir el kullanılır. Ancak rehabilitasyon robotlarının kullanımına geleneksel mesleki eğitim stratejilerinin nasıl uygulanabileceği belirsizdir. Yeni robotik teknolojiler ve mesleki terapi kavramları, üst ekstremite fonksiyonu bozulmuş hastaların çeşitli sıkıştırma ve kavrama işlevleri aracılığıyla etkilenen elleriyle nesneleri kavramalarını sağlayan bir protokol geliştirmek için kullanılır. Bunu uygun şekilde yürütmek için beş tür nesne kullandık: bir mandal, dikdörtgen küp, bir küp, bir top ve silindirik bir çubuk. Ayrıca hastaları robotik bir el olan Ayna El,deneğin etkilenen eline takılan ve etkilenmemiş ellerine takılan sensör eldiveninin hareketini takip eden bir dış iskelet el olan Ayna El (çift el hareketi eğitimi (BMT)) ile donattık. Bu çalışmanın iki aşaması vardı. Üç sağlıklı denek ilk olarak eğitim programının fizibilitesini ve kabul edilebilirliğini test etmek için işe alındı. İnme nedeniyle el disfonksiyonu olan üç hasta daha sonra 3 gün üst üste yapılan eğitim programının fizibilite ve kabul edilebilirliğini doğrulamak için işe alındı. Her gün hasta pasif hareket aralığında 5 dakika hareket, 5 dk robot destekli çift yönlü hareket ve beş nesne kullanılarak görev odaklı eğitim sırasında izlendi. Sonuçlar, hem sağlıklı deneklerin hem de robotik el ile birlikte felç geçiren deneklerin nesneleri başarıyla kavrayabildiğini gösterdi. Hem sağlıklı denekler hem de felç geçirenler, fizibilite ve kabul edilebilirlik açısından robot destekli görev odaklı eğitim programı ile iyi performans gösterdiler.

Introduction

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

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 programın....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

Eğitim protokolü ve bilgilendirilmiş onay belgesi, Chang Gung Tıp Vakfı Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından gözden geçirildi ve onaylandı. Çalışmanın ayrıntıları ve prosedürler her konuya açıkça açıklanmıştır.

1. Üç sağlıklı yetişkin işe

  1. Tarama işlemini aşağıdaki dahil etme kriterlerini kullanarak gerçekleştirin: (1) yaş 20-60 yaş, (2) önceden imzalanmış bilgilendirilmiş onam, (3) üst ekstremitelerde normal fonksiyon, (4) Mini-Mental Durum Muayenesi (MMSE) puanı (24).
  2. Deneme 1' i gerçekleştirin: nesneleri robotik el sistemini takmadan manipüle etmek.
    1. Konunun sağlam bir sırtı ve koldaya oturmaması için talimat ver....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

Bu çalışmaya üç sağlıklı denek ve üç inme sonrası denek olmak üzere toplam altı denek alındı. Her iki grubun demografik verileri Ek Tablo 1'degösterilmiştir. Sağlıklı grubun yaş ortalaması 28 (dağılım: 24-30), hasta grubunun yaş ortalaması ise 49 (40-57) idi. Hasta grubunun ortalama değerlendirme sonuçları aşağıdaki gibidir: (1) MMSE=27 (26-29), (2) FMA=11.3 (6-15), (3) MAS=1, (4) Brunnstrom evre=2.

Adım 1'de, sağlıklı gruptaki denekler (n=3) robotik el sistemi olan ve olmayan.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Bu çalışmanın sonuçları şunları göstermiştir: (1) her iki grup da robotik el sistemi ile sağlanan nesneleri başarıyla kavrayabildi. Bu görevi, önerilen robot destekli görev odaklı eğitim programının fizibilitesini doğrulayan yaklaşık %100 başarı oranıyla tamamlayabildiler. (2) Çalışma süresi boyunca yaralanma veya advers olaylar bildirilmemiş ve tüm hastalar robotik el sisteminin nesneleri manipüle etmeye yardımcı olduğunu bildirmiştir. Bu robotik el sistemi ve eğitim programının kabul edilebilirliğini doğruladı.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmezler.

Acknowledgements

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

Bu proje Chang Gung Tıp Vakfı tarafından hibe BMRP390021 ve Bilim ve Teknoloji Bakanlığı tarafından hibe MOST 107-2218-E-182A-001 ve 108-2218-E-182A-001 hibe ile desteklenmiştir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Kontrol KutusuRehabotics Medical Technology CorporationHB01Kontrol kutusu, bir güç kaynağı, sensör eldiven sinyal alıcısı, motor sinyal vericisi ve dış iskelet el hareketi modu seçim ünitesi içerir.
Dış İskelet El RehabilitasyonTıbbi Teknoloji ŞirketiHS01Hastanın parmaklarının hareket etmesine neden olan ve harici bir motor ve mekanik montaj tarafından tahrik edilen giyilebilir bir cihazdır.
Sensör EldivenRehabotics Medical Technology CorporationHM01Hastanın etkilenmemiş yan eline giyilir. Sensör eldivenindeki sensörler, elin esnemesini ve uzamasını algılayacak ve bu veriler, bimanual moddayken dış iskelet elini kontrol etmek için kullanılacaktır.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hung, C. S., et al. 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. PM & R: The Journal of Injury, Function, and Rehabilitation. 8 (8), 721-729 (2016).
  2. SangWook, L., Landers, K. A., Hyung-Soon, P.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Bimanual Exoskeleton Robotic HandTask oriented RehabilitationStroke Hand DysfunctionRobotic Hand SystemSensor Glove ControlBimanual Movement TrainingObject Manipulation TrainingFeasibility Acceptability AssessmentNeurological Deficit RehabilitationMirror Hand Exoskeleton

Related Articles