Un arto robotico soprannumerario indossabile flessibile per pazienti con ictus cronico

Summary

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.

Introduction

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....

Protocol

Questo protocollo è stato approvato dall'Ethics Review Board dell'Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology. Sono stati selezionati come partecipanti pazienti con disturbi funzionali dell'arto superiore che soddisfacevano i criteri diagnostici e stavano ricevendo un trattamento presso il reparto di riabilitazione dell'ospedale dell'autore, le unità ambulatoriali e di degenza. Il recupero della funzione motoria dei pazienti è stato valutato secondo gli stadi di recupero di Brunnstrom²¹ e i pazienti negli stadi 3-5 sono stati scelti per partecipare agli esperimenti. Il consenso informato scritto è stato....

Results

Esperimenti sulla forza di uscita
La Figura 7 illustra in modo vivido il design strutturale e le dimensioni del nostro attuatore, fornendo un'illustrazione in sezione trasversale. Questo attuatore comprende due serie distinte di camere, ciascuna contenente cinque camere d'aria elegantemente curve. Sorprendentemente, all'estremità dell'attuatore, abbiamo ingegnosamente integrato una struttura sporgente, che ricorda la punta della proboscide di un elefante, espandendo signi.......

Discussion

Questo studio presenta un arto robotico soprannumerario innovativo, flessibile e indossabile, progettato per assistere i pazienti con ictus cronico nella riabilitazione delle dita e nelle attività di presa. Questo sistema robotico dà priorità alla portabilità e offre funzionalità di presa sia per la busta che per la presa con la punta delle dita. Incorpora un sensore di piegatura flessibile per un controllo intuitivo dell'interazione uomo-macchina. Gli esperimenti di presa statica convalidano le capacità di presa del mec.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Compressore d'aria	Xinweicheng	F35L-JJ-24V	Fornire alimentazione d'aria per la pinza pneumatica
Arduino	Emakefun	Mega 2560	Microcomputer a chip singolo/scheda di acquisizione dati
Zaino	Mujin		Integrazione di dispositivi esterni
Flex Sensor	Spectra Symbol	Flex Sensor 2.2	Sensori di flessione flessibili
Alimentazione	Yisenneng	YSN-37019200	Fornire alimentazione
PU connettore a spina rapida	Elecall	PU-6	Connettore per PU tubo
tubo PU	Baishehui	ZDmJKJJy	Collegamento della linea dell'aria
Elastomero siliconico	Wacker	ELASTOSIL M4601 A/B	Materiale della pinza pneumatica
Camera termostatica	Ruyi	101-00A	Temperatura costante per accelerare l'indurimento del silicone
Essiccatore sottovuoto	Fujiwara	PC-3	Ulteriore antischiuma
Miscelazione sottovuoto e macchina di degasaggio	Smida	TMV-200T	Mescolare accuratamente il silicone e farlo sbrinare
Valvola	SMC	NTV1030-312CL	Controllare la pressione dell'aria