طرف روبوتي مرن يمكن ارتداؤه لمرضى السكتة الدماغية المزمنة

Summary

يقدم هذا البروتوكول طرفا روبوتيا فائضا مرنا يمكن ارتداؤه مصمما للمساعدة في إعادة تأهيل الأصابع لمرضى السكتة الدماغية. يشتمل التصميم على مستشعر الانحناء لتسهيل التفاعل السلس بين الإنسان والروبوت. يؤكد التحقق من الصحة من خلال التجارب التي تشمل كلا من المتطوعين الأصحاء ومرضى السكتة الدماغية على فعالية وموثوقية الدراسة المقترحة.

Abstract

في هذه الدراسة ، نقدم طرفا روبوتيا فائقا مرنا يمكن ارتداؤه يساعد مرضى السكتة الدماغية المزمنة في إعادة تأهيل الأصابع وحركات الإمساك. يستمد تصميم هذا الطرف المبتكر الإلهام من ثني العضلات الهوائية والخصائص الفريدة لطرف جذع. إنه يركز بشدة على العوامل الحاسمة مثل البناء خفيف الوزن ، والسلامة ، والامتثال ، والعزل المائي ، وتحقيق نسبة عالية من الإنتاج إلى الوزن / الضغط. يمكن الهيكل المقترح الطرف الآلي من أداء كل من الإمساك بالمغلف وأطراف الأصابع. يتم تسهيل التفاعل بين الإنسان والروبوت من خلال مستشعر الانحناء المرن ، واكتشاف حركات أصابع مرتديها وربطها بالتحكم في الحركة عبر طريقة تجزئة العتبة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن النظام محمول للاستخدام اليومي متعدد الاستخدامات. للتحقق من فعالية هذا الابتكار ، تم إجراء تجارب في العالم الحقيقي شملت ستة مرضى بالسكتة الدماغية المزمنة وثلاثة متطوعين أصحاء. تشير التعليقات الواردة من خلال الاستبيانات إلى أن الآلية المصممة تحمل وعدا هائلا في مساعدة مرضى السكتة الدماغية المزمنة في أنشطتهم اليومية ، مما قد يؤدي إلى تحسين نوعية حياتهم ونتائج إعادة التأهيل.

Introduction

وفقا للبحث السابق¹ ، اعتبارا من عام 2019 ، كان هناك أكثر من 100 مليون حالة من السكتة الدماغية في جميع أنحاء العالم. ما يقرب من ثلثي هذه الحالات أدت إلى عقابيل شلل نصفي ، وأكثر من 80 ٪ من مرضى السكتة الدماغية النصفية الشديدة لم يتمكنوا من استعادة وظيفة اليد والذراع بشكل كامل². علاوة على ذلك ، من المتوقع أن يستمر شيخوخة السكان في النمو في العقود القادمة ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في عدد ضحايا السكتة الدماغية المحتملين. يمكن أن تؤثر إعاقات الأطراف العلوية المستمرة بعد السكتة الدماغية بشكل كبير على أنشطة الحياة اليومية (ADLs) ، وقد تم الاعتراف سريريا بإعادة تأهيل اليد كهدف حاسم لتعزيز نشاط ومشاركة مرضى ....

Protocol

تمت الموافقة على هذا البروتوكول من قبل مجلس مراجعة الأخلاقيات في مستشفى الاتحاد ، كلية تونغجي الطبية ، جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا. واختير المرضى الذين يعانون من اضطرابات وظيفية في الأطراف العلوية والذين يستوفون معايير التشخيص ويتلقون العلاج في قسم إعادة التأهيل في قسم إعادة التأهيل في وحدات العيادات الخارجية والمرضى الداخليين في مستشفى صاحب البلاغ كمشاركين. تم تقييم استعادة الوظيفة الحركية للمرضى وفقا لمراحل تعافي برونستروم²¹ ، وتم اختيار المرضى في المراحل 3-5 للمشاركة في التجارب. تم الحصول على موافقة خطية مستنيرة من المرضى الذين شاركوا في الدراسة. يتضمن الإجراء تصميم القالب للقابض الهوائي ، وعملية تصنيع القابض الهوائي على أساس مطاط الس....

النتائج

تجارب قوة الإخراج
يصور الشكل 7 بوضوح التصميم الهيكلي وأبعاد المشغل الخاص بنا ، مما يوفر توضيحا مقطعيا. يتكون هذا المشغل من مجموعتين متميزتين من الغرف ، تحتوي كل منهما على خمس غرف هواء منحنية بأناقة. بشكل ملحوظ ، في نهاية المشغل ، قمنا بدمج هيكل بارز ببراعة ، يذكرن.......

Discussion

تقدم هذه الدراسة طرفا روبوتيا مبتكرا ومرنا ويمكن ارتداؤه مصمما لمساعدة مرضى السكتة الدماغية المزمنة في إعادة تأهيل الأصابع ومهام الإمساك. يعطي هذا النظام الروبوتي الأولوية لقابلية النقل ويوفر وظائف الإمساك بالمغلف والإمساك بأطراف الأصابع. وهو يشتمل على مستشعر ثني مرن للتحكم في التفاعل .......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Air Compressor	Xinweicheng	F35L-JJ-24V	Provide air supply for the pneumatic gripper
Arduino	Emakefun	Mega 2560	Single-chip microcomputer/data acquisition card
Backpack	Mujin		Integrating external devices
Flex Sensor	Spectra Symbol	Flex Sensor 2.2	Flexible bending sensors
Power supply	Yisenneng	YSN-37019200	Provide power
PU quick-plug connector	Elecall	PU-6	Connector for PU tube
PU tube	Baishehui	ZDmJKJJy	Air line connection
Silicone elastomer	Wacker	ELASTOSIL M4601 A/B	Material of the pneumatic gripper
Thermostatic chamber	Ruyi	101-00A	Constant temperature to accelerate the curing of silicone
Vacuum dryer	Fujiwara	PC-3	Further defoaming
Vacuum mixing and degassing machine	Smida	TMV-200T	Mix silicone thoroughly and get it defoamed
Valve	SMC	NTV1030-312CL	Control the air pressure