Robo reabilitacija namuose

Kai žmogų ištinka insultas, smegenų kraujotakos sutrikimas gali sukelti ilgalaikį galūnių funkcijos praradimą. Nuolatinė fizinė terapija gali pagerinti motorinę kontrolę, stiprindama galūnės ir smegenų ryšius. Dabar Šiaurės rytų universiteto grupė sukūrė keletą nešiojamų robotų prietaisų, kurie gali padėti reabilitacijos procese; Skirtingai nuo kitų reabilitacijos prietaisų, jie taip pat gali leisti pacientams tęsti gydymą namuose.

Kelio lenkimas: Ši Šiaurės rytų universiteto AKROD kelio prietaiso versija buvo sukurta siekiant padėti pacientui atgauti motorinę funkciją po insulto.

Insultas yra pagrindinė negalios priežastis Jungtinėse Valstijose; daugiau nei du trečdaliai išgyvenusių insultą turi negalią Nacionalinė insulto asociacija . Pakartotinė fizinė terapija, kuri taiko jėgą paveiktai galūnei, gali paskatinti motorinius signalus pasiekti smegenis ir sukurti naujus valdymo būdus. Šie pratimai gali padėti ne tik sveikstantiems po insulto, bet ir kenčiantiems nuo kitų ligų, tokių kaip cerebrinis paralyžius ar degeneracinės raumenų ligos.

Gerai suprantama, kad kuo daugiau tai darysite, tuo geriau pasieksite, sako Tarikas Rahmanas , Nemours fondo Ortopedijos tyrimų ir plėtros centro direktorius ir Drexel universiteto docentas.

Tradiciškai kineziterapeutai jėgą galūnei taiko rankiniu būdu: pavyzdžiui, terapeutų grupė padės pacientui vaikščioti ant bėgimo takelio judindama kojas ir stabilizuodama pacientą. Per pastaruosius kelis dešimtmečius daugelis tyrėjų ieškojo robotų prietaisų, kurie suteikia jėgų paciento kojoms, rankoms, rankoms ar dubeniui. Tyrėjai tikisi, kad tokie prietaisai sukurs sklandesnį judesį, tiksliau reaguos į paciento patobulinimus, tiksliau įvertins progresą ir leis patogiau bei efektyviau atsigauti. Keletas šiuo metu naudojamų reabilitacijos prietaisų, tokių kaip Rocomo Lokomatas mašina arba Tventės universitetas lopes buvo sukurti taip, kad padėtų žmonėms geriau vaikščioti, tačiau šios sistemos paprastai yra didelės apimties ir brangios.

Multimedija

• Peržiūrėkite kitus robotų reabilitacijos įrenginius, su kuriais dirba laboratorija.

• Stebėkite, kaip veikia robotas rankų reabilitacijos įrenginys.

Šiaurės rytų mokslininkai sukūrė kelio, riešo, dubens ir kulkšnies prietaisus, kurie, jų teigimu, yra nešiojami ir pakankamai pigūs, kad juos nuomotų maži reabilitacijos ar medicinos centrai ir galbūt net pavieniai pacientai. Komanda išlaikė prietaisus mažus, naudodama medžiagą, vadinamą elektroreologiniu skysčiu, kuris tampa lipnesnis, kai veikia elektros srovė, taip sukuriant stipresnę įrenginio varžinę jėgą. Skystyje yra dalelių, kurios formuoja grandines, kai tiekiama elektra, ir per kelias milisekundes skystis paverčiamas labiau geliu.

Su šiuo skysčiu galime sumažinti mechaninių komponentų, pavyzdžiui, stabdžių, dydį Konstantinas Mavroidis , profesorius ir Biomedicininės mechatronikos laboratorijos Šiaurės rytuose direktorius. Grupė taip pat teigia, kad variklio dydis sumažėjo bent perpus, palyginti su įprastais varikliais. Be mažesnio dydžio ir mažesnio svorio, skysčių varikliai taip pat užtikrina sklandesnį judesį, sako Mavroidis. Jaučiate, kad tai tikrai ne mechaninis įtaisas, o minkšta spyruoklė.

Rahmanas sako, kad šiaurės rytų darbas atrodo daug žadantis. Mes visada siekiame, kad [įrenginiai] būtų pigesni, lengvesni, mažesni ir nematomi. Visa tai teisinga kryptimi, sako Rahmanas, Alfredo DuPont vaikų ligoninėje kuriantis robotų reabilitacijos prietaisus vaikams, turintiems raumenų sutrikimų. Dauguma Rahmano matomų reabilitacijos prietaisų yra dideli ir nepatogūs, todėl pacientams juos naudoti namuose nepraktiška.

Lygus griebtuvas: Šiame robotizuotame rankų reabilitacijos įrenginyje naudojamas skystis, kuris keičia prietaiso varžą, kai veikia elektros srovė.

Šiaurės rytų antroji aktyvaus kelio reabilitacijos ortopedinio prietaiso versija, pavadinta AKROD , naudoja elektroreologinį skystį, kad sukurtų įrenginio stabdį. AKROD sudaro dvi lengvos apvalios petnešos virš kelio ir dvi žemiau kelio, o jėgą generuojantis stabdžių skystis su pavaromis ir jutikliais yra šalia kelio.

Artėjantis numeris IEEE operacijos dėl mechatronikos praneša apie šiaurės rytų komandos prietaiso bandymus su devyniais sveikais pacientais. Tiriamiesiems buvo atlikti standartiniai insulto pratimai, jie taip pat naudojo AKROD. Tyrėjai nustatė, kad AKROD padėjo tiriamiesiems pasiekti palyginamų rezultatų su didesne komercine reabilitacijos sistema, vadinama Biodex System 3, kurią sudaro specialiai pagaminta kėdė, pėdų įtvaras ir kompiuterinė sistema.

Naujesnė Northeastern AKROD versija vietoj specialaus skysčio naudoja NASA įkvėptą pavarų sistemą. Krumpliaračio guolio pavara leidžia sistemai pakelti paciento koją, kad taisyklingai vaikščiotų, o ne tik taikyti pasipriešinimo jėgą. Prietaisas vis dar yra palyginti mažas ir lengvas dėl kompaktiškos pavarų dėžės konstrukcijos. Prietaisas veikia taip, tarsi jame būtų virtuali spyruoklė, teigia tyrėjai, naudodami atsargią jėgą, kad pastūmėtų pacientą į tinkamą padėtį.

Šiaurės rytų komanda taip pat išbandė rankos reabilitacijos įrenginį, pagamintą iš griebtuvo rankenos, sujungtos su jutikliais ir pavaromis. Prietaisą varo dvi pavaros su elektroreologiniu skysčiu, kuris padidina arba sumažina jo atsparumą, kai pacientas naudoja rankenėlę naršydamas vaizdo žaidimų labirinte. Prietaisas mankština ne tik plaštakos, bet ir dilbio raumenis, fiksuoja paciento rankos jėgą ir padėtį. Tyrėjai taip pat sukūrė versiją, kurią galima naudoti MRT, kad būtų galima pavaizduoti smegenis, kol pacientas atlieka rankų pratimus. Pasak Mavroidis, tai gali leisti gydytojui pamatyti pratimo poveikį paciento smegenims.

Mes taip domimės šia technologija, nes ji leidžia pacientams kartoti tam tikrus judesius, sako Paolo Bonato , Harvardo medicinos mokyklos docentas ir Judesių analizės laboratorijos direktorius Spauldingo reabilitacijos ligoninė . Bonato bendradarbiauja su Mavroidis, kad išbandytų prietaisus su pacientais ligoninėje. Šiuo metu jie išbando nedidelį skaičių pacientų su AKROD, dubens ir rankų prietaisais, sako Mavroidis.

Galime įsivaizduoti priežiūros namuose tipą, kai pacientai šiuos įrenginius naudoja namuose ar bendruomenėje, sako Bonato.

Prietaisai vis dar turi praeiti klinikinius tyrimus, kad jie galėtų būti prieinami visuomenei.

paslėpti