Kronik İnme Hastaları için Esnek Giyilebilir Supernumerary Robotik Uzuv

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 araştırmalara^{göre 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....

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 evreleri^21'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....

Tartışmalar

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 doğr.......

Malzemeler

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