Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Kronik İnme Hastaları için Esnek Giyilebilir Supernumerary Robotik Uzuv

2.8K görüntüleme

DOI:

10.3791/65917

27 Ekim 2023

Bu makalede

Özet

Bu protokol, inme hastaları için parmak rehabilitasyonuna yardımcı olmak üzere uyarlanmış esnek, giyilebilir bir süper sayısal robotik uzuv sunar. Tasarım, kesintisiz insan-robot etkileşimini kolaylaştırmak için bir bükülme sensörü içerir. Hem sağlıklı gönüllüleri hem de inme hastalarını içeren deneyler yoluyla doğrulama, önerilen çalışmanın etkinliğini ve güvenilirliğini vurgulamaktadır.

Özet

Bu çalışmada, kronik inme hastalarına parmak rehabilitasyonu ve kavrama hareketlerinde yardımcı olan esnek, giyilebilir bir süpernümerer robotik uzuv sunulmuştur. Bu yenilikçi uzvun tasarımı, bükülen pnömatik kaslardan ve bir filin hortum ucunun benzersiz özelliklerinden ilham alıyor. Hafif yapı, güvenlik, uyumluluk, su geçirmezlik ve yüksek çıktı-ağırlık/basınç oranı elde etme gibi önemli faktörlere güçlü bir vurgu yapar. Önerilen yapı, robotik uzvun hem zarf hem de parmak ucu kavrama işlemini gerçekleştirmesini sağlar. İnsan-robot etkileşimi, kullanıcının parmak hareketlerini algılayan ve bunları bir eşik segmentasyon yöntemiyle hareket kontrolüne bağlayan esnek bir bükülme sensörü aracılığıyla kolaylaştırılır. Ek olarak, sistem çok yönlü günlük kullanım için taşınabilir. Bu yeniliğin etkinliğini doğrulamak için, altı kronik inme hastası ve üç sağlıklı gönüllüyü içeren gerçek dünya deneyleri yapıldı. Anketler aracılığıyla alınan geri bildirimler, tasarlanan mekanizmanın kronik inme hastalarına günlük kavrama aktivitelerinde yardımcı olmada, potansiyel olarak yaşam kalitelerini ve rehabilitasyon sonuçlarını iyileştirmede büyük umut vaat ettiğini göstermektedir.

Giriş

Önceki araştırmalaragöre 1, 2019 itibariyle dünya çapında 100 milyondan fazla inme vakası vardı. Bu vakaların yaklaşık üçte ikisi hemiplejik sekel ile sonuçlandı ve şiddetli hemiplejik inme hastalarının %80'inden fazlası el ve kol fonksiyonlarını tam olarak iyileştiremedi2. Ayrıca, yaşlanan nüfusun önümüzdeki yıllarda artmaya devam etmesi ve potansiyel inme kurbanlarının sayısında önemli bir artışa yol açması bekleniyor. İnme sonrası kalıcı üst ekstremite bozuklukları günlük yaşam aktivitelerini (ADL'ler) önemli ölçüde etkileyebilir ve el rehabilitasyonu, kronik inme hastalarının aktivitesini ve kat....

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

Protokol

Bu protokol, Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Tongji Tıp Fakültesi, Union Hastanesi Etik İnceleme Kurulu tarafından onaylanmıştır. Tanı kriterlerini karşılayan ve yazarın hastanesinin rehabilitasyon bölümünde ayakta ve yatan hasta birimlerinde tedavi gören üst ekstremite fonksiyonel bozukluğu olan hastalar katılımcı olarak seçildi. Hastaların motor fonksiyon iyileşmesi Brunnstrom iyileşme evreleri21'e göre değerlendirildi ve evre 3-5'teki hastalar deneylere katılmak üzere seçildi. Çalışmaya katılan hastalardan yazılı bilgilendirilmiş onam alındı. Prosedür, pnömatik tutucu için kalıp tasarımını, kürlenmiş silikon kauçuğa dayalı pnömatik....

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

Sonuçlar

Çıkış kuvveti deneyleri
Şekil 7 , aktüatörümüzün yapısal tasarımını ve boyutlarını canlı bir şekilde tasvir ederek kesitsel bir gösterim sağlar. Bu aktüatör, her biri beş zarif kavisli hava odası içeren iki ayrı oda setinden oluşur. Dikkat çekici bir şekilde, aktüatörün ucunda, bir filin hortum ucunu andıran çıkıntılı bir yapıyı ustaca entegre ettik ve aktüatörün kavrama yarıçapını önemli ölçüde genişlettik.

Yumuşak pnömatik aktüatörün çıkış ku.......

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

Tartışma

Bu çalışma, kronik inme hastalarına parmak rehabilitasyonu ve kavrama görevlerinde yardımcı olmak için tasarlanmış yenilikçi, esnek, giyilebilir bir süper nümerik robotik uzuv sunmaktadır. Bu robotik sistem taşınabilirliğe öncelik verir ve hem zarf kavrama hem de parmak ucuyla kavrama işlevleri sunar. Kullanıcı dostu insan-makine etkileşimi kontrolü için esnek bir bükülme sensörü içerir. Statik kavrama deneyleri, tasarlanan mekanizmanın kavrama yeteneklerini iki farklı kavrama modunda doğrular. Çalışma, kavrama işlevsell.......

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

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

Bu çalışma, Grant U1913207 kapsamında Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı ve HUST Akademik Sınır Gençlik Ekibi Programı tarafından desteklenmektedir. Yazarlar bu vakıfların desteğine teşekkür eder.

....

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Hava KompresörüXinweichengF35L-JJ-24Viçin hava beslemesi sağlayın
 EmakefunMega 2560Tek çipli mikrobilgisayar/veri toplama kartı
Sırt ÇantasıMujinHarici cihazları entegre etme
FlexSensör Spektrumu Sembol Flex Sensör2.2Esnek bükme sensörleri
Güç kaynağıYisennengYSN-37019200Güç
PU hızlı fiş konektörüElecallPU-6Konektörü tüp
PU tüpBaishehuiZDmJKJJyHava hattı bağlantısı
Silikon elastomerWackerELASTOSIL M4601 A/BPnömatik tutucu malzemesi
Termostatik odaRuyi101-00ASilikonun kürlenmesini hızlandırmak için sabit sıcaklık
Vakumlu kurutucuFujiwaraPC-3Daha fazla köpük giderme
Vakumlu karıştırma ve gaz giderme makinesiSmidaTMV-200TSilikonu iyice karıştırın ve köpükten arındırın
ValfSMCNTV1030-312CLHava basıncını kontrol edin
Pnömatik tutucu Arduino sağlayın PU için

Kaynaklar

  1. Feigin, V. L., et al. Global, regional, and national burden of stroke and its risk factors, 1990-2019: A systematic analysis for the global burden of disease study 2019. The Lancet Neurology. 20 (10), 795-820 (2021).
  2. Nakayma, H., Jørgensen, H. S., Raaschou, H. O., Olsen, T. S.

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

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Giyilebilir Robotik UzuvParmak RehabilitasyonuKavrama HareketleriEsnek B k lme Sens rPn matik Tutucunsan Robot Etkile imiSilikon ElastomerHemiplejik Hastalar