Un arto robotico soprannumerario indossabile flessibile per pazienti con ictus cronico

Hongge Ru; WeiJian Gao; Weixuan Ou; Xingyue Yang; Andong Li; Zhongzheng Fu; Jun Huo; Bo Yang; Yanzhao Zhang; Xiling Xiao; Zhaohui Yang; Jian Huang

doi:10.3791/65917

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Articolo metodologico

Un arto robotico soprannumerario indossabile flessibile per pazienti con ictus cronico

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DOI:

10.3791/65917

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27 ottobre 2023

Hongge Ru¹ , WeiJian Gao² , Weixuan Ou² , Xingyue Yang¹ , Andong Li¹ , Zhongzheng Fu¹ , Jun Huo¹ , Bo Yang¹ , Yanzhao Zhang³ , Xiling Xiao³ , Zhaohui Yang³ , Jian Huang¹

¹Key Laboratory for Image Processing and Intelligent Control of Education Ministry of China, School of Artificial Intelligence and Automation, Huazhong University of Science and Technology, ²School of Mechanical Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, ³Wuhan Union Hospital, Huazhong University of Science and Technology Tongji Medical College First Clinical College Union Hospital

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo introduce un arto robotico soprannumerario flessibile e indossabile su misura per assistere nella riabilitazione delle dita per i pazienti colpiti da ictus. Il design incorpora un sensore di piegatura per facilitare l'interazione uomo-robot senza soluzione di continuità. La validazione attraverso esperimenti che coinvolgono sia volontari sani che pazienti colpiti da ictus sottolinea l'efficacia e l'affidabilità dello studio proposto.

Abstract

In questo studio, presentiamo un arto robotico soprannumerario indossabile flessibile che aiuta i pazienti con ictus cronico con la riabilitazione delle dita e i movimenti di prensione. Il design di questo flettente innovativo trae ispirazione dalla flessione dei muscoli pneumatici e dalle caratteristiche uniche della punta della proboscide di un elefante. Pone una forte enfasi su fattori cruciali come la costruzione leggera, la sicurezza, la conformità, l'impermeabilità e il raggiungimento di un elevato rapporto potenza/peso/pressione. La struttura proposta consente all'arto robotico di eseguire sia la presa dell'inviluppo che la punta delle dita. L'interazione uomo-robot è facilitata da un sensore di piegatura flessibile, che rileva i movimenti delle dita di chi lo indossa e li collega al controllo del movimento tramite un metodo di segmentazione della soglia. Inoltre, il sistema è portatile per un uso quotidiano versatile. Per convalidare l'efficacia di questa innovazione, sono stati condotti esperimenti nel mondo reale che hanno coinvolto sei pazienti con ictus cronico e tre volontari sani. Il feedback ricevuto attraverso i questionari indica che il meccanismo progettato è estremamente promettente nell'assistere i pazienti con ictus cronico nelle loro attività quotidiane di prensione, migliorando potenzialmente la loro qualità di vita e i risultati della riabilitazione.

Introduzione

Secondo una precedente ricerca¹, a partire dal 2019, ci sono stati più di 100 milioni di casi di ictus in tutto il mondo. Circa due terzi di questi casi hanno provocato sequele emiplegiche e oltre l'80% dei pazienti con ictus emiplegico grave non è riuscito a recuperare completamente la funzione della mano e del braccio². Inoltre, si prevede che l'invecchiamento della popolazione continuerà a crescere nei prossimi decenni, portando a un aumento significativo del numero di potenziali vittime di ictus. Le persistenti menomazioni degli arti superiori a seguito di un ictus possono influenzare in modo si....