Un membre robotique surnuméraire portable flexible pour les patients victimes d’un AVC chronique

Résumé

Ce protocole introduit un membre robotique surnuméraire portable flexible conçu pour aider à la rééducation des doigts chez les patients victimes d’un AVC. La conception intègre un capteur de flexion pour faciliter l’interaction homme-robot. La validation par le biais d’expériences impliquant à la fois des volontaires sains et des patients victimes d’un AVC souligne l’efficacité et la fiabilité de l’étude proposée.

Résumé

Dans cette étude, nous présentons un membre robotique surnuméraire portable flexible qui aide les patients victimes d’un AVC chronique à rééduquer leurs doigts et à effectuer des mouvements de préhension. Le design de ce membre innovant s’inspire de la flexion des muscles pneumatiques et des caractéristiques uniques de l’extrémité de la trompe d’un éléphant. Il met fortement l’accent sur des facteurs cruciaux tels que la construction légère, la sécurité, la conformité, l’étanchéité et l’obtention d’un rapport rendement/poids/pression élevé. La structure proposée permet au membre robotique d’effectuer à la fois la préhension de l’enveloppe et celle du bout des doigts. L’interaction homme-robot est facilitée par un capteur de flexion flexible, qui détecte les mouvements des doigts de l’utilisateur et les connecte au contrôle du mouvement via une méthode de segmentation de seuil. De plus, le système est portable pour une utilisation quotidienne polyvalente. Pour valider l’efficacité de cette innovation, des expériences réelles impliquant six patients victimes d’un AVC chronique et trois volontaires sains ont été menées. Les commentaires reçus par le biais de questionnaires indiquent que le mécanisme conçu est extrêmement prometteur pour aider les patients victimes d’un AVC chronique dans leurs activités quotidiennes de préhension, ce qui pourrait améliorer leur qualité de vie et les résultats de leur réadaptation.

Introduction

Selon des recherches antérieures¹, en 2019, il y avait plus de 100 millions de cas d’AVC dans le monde. Environ les deux tiers de ces cas ont entraîné des séquelles hémiplégiques, et plus de 80 % des patients ayant subi un AVC hémiplégique sévère n’ont pas pu récupérer complètement la fonction de la main et du bras². De plus, on s’attend à ce que la population vieillissante continue de croître au cours des prochaines décennies, ce qui entraînera une augmentation significative du nombre de victimes potentielles d’AVC. Les déficiences persistantes des membres supérieurs à la suite d’un AVC peuvent aff....

Protocole

Ce protocole a été approuvé par le comité d’éthique de l’hôpital Union, du Tongji Medical College, de l’Université des sciences et technologies de Huazhong. Des patients atteints de troubles fonctionnels des membres supérieurs qui répondaient aux critères diagnostiques et recevaient un traitement dans les unités ambulatoires et hospitalières du service de réadaptation de l’hôpital de l’auteur ont été sélectionnés comme participants. La récupération de la fonction motrice des patients a été évaluée selon les stades de récupération de Brunnstrom²¹, et les patients des stades 3 à 5 ont été choisis pour participer aux expériences. Le consentement é....

Discussion

Cette étude présente un membre robotique surnuméraire innovant, flexible et portable conçu pour aider les patients victimes d’un AVC chronique dans les tâches de rééducation et de préhension des doigts. Ce système robotique privilégie la portabilité et offre à la fois des fonctionnalités de préhension de l’enveloppe et de préhension du bout des doigts. Il intègre un capteur de flexion flexible pour un contrôle convivial de l’interaction homme-machine. Des expériences de préhension statique valide.......

matériels

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