Exoskelet » Historie » Revize 3
Revize 2 (Jednatel J.H., 2019-05-12 19:29) → Revize 3/11 (Ján Hýbl, 2019-05-13 13:18)
h1. Experimentální systém robotického exoskeletu kostry dolní končetiny ESRE-OMI Robotické exoskelety dolních končetin jsou zdravotnické prostředky, určené výrobcem pro použití u člověka za účelem mírnění nebo kompenzace poranění nebo zdravotního postižení, jímž je těžká až úplná ztráta hybnosti dolních končetin, jejíž příčinou je nesprávná funkce mozku, míchy, míšních kořenů, periferních nervů a svalů anebo v rámci rehabilitace po operacích kloubů kolene a kyčle, případně v rámci rekonvalescence chodidel. ESRE-MS se řadí do 1. generace zdravotnických prostředků v kategorii robotických exoskeletů dolních končetin. Slouží k výzkumu a vývoji metod a systémů nestacionární roboticky asistované chůzi v prostoru pro léčebnou rehabilitaci v interiéru a lehkém exteriéru za příznivých klimatických podmínek, pod vedením anebo pouze dohledem terapeuta, experimentátora nebo za asistence seznámené osoby, po rovině a případně po schodech a s oporou horních končetin. Použití je možné i v domácím prostředí, s očekávaným naplněním cílů terapie nebo experimentu, jimiž jsou snížení spasticity (pozor na kontraindikace, viz nekontrolovaná spasticita), zvětšení rozsahu pohybu a zlepšení stability trupu, obnova chůzových vzorů, remodelace neuronálních okruhů v míše a případně v mozku, zachování víry v samostatnou chůzi, snížení deprese. ESRE-MS není vhodné používání bez asistence. Asistivní/kompenzační chůzový exoskelet exoskelet ESRE-MS je experimntální vědecký systém zdravotnického prostředku určený pro aplikaci na probandech a to především pro výzkum 2. a 3. generace exoskeltů a vývoj: * nových řídicích metod robotických exoskeletů dolních končetin; * metod kontroly rovnováhy k omezení rizika pádu; * možnosti chůze vlastní silou (zbytková síla končetiny, hemipostižení); * chůze bez opory horních končetin pro domácí použití; * metody detekce překážek při chůzi vzad či úkroku stranou; * konstrukcí pružného kroku; * komplexních algoritmů a vícestupňových návrhů pro stoj z lehu na podlaze; * robotické rehabilitace chůze u probandů s míšní lézí a CMP; * robotické rehabilitace chůze u probandů po operaci kloubů kolene a kyčle, případně v rámci rekonvalescence chodidel; * motorizovaných ortéz dolních končetin pro chůzi; * ortéza dolních končetin ovládaných zevní silou; * bateriových bionických exoskeletů. ESRE-MS je částečná ortéza pokrývající kloub kolene a kotníku. Aktuátor dodává energii pohybu kolene. Ortéza je s trupem spojena v sedací oblasti pomocí úvazku. Kontrolní elektronika a akumulátory jsou umístěny v malém batohu. Robotický exoskelet dolních končetin ESRE-MS je nestacionární telemedicínský systém vyznačující se: * fixačním úvazkem pro upevnění exoskeletu v oblasti pletenece dolní končetiny (cingulum membri inferioris) a pasu; * fixačními popruhy pro upevnění exoskeletu v oblasti kosti stehenní (femur); * fixačními popruhy pro upevnění exoskeletu v oblasti kostí bérce (ossa cruris); * fixačním lůžkem pro upevnění exoskeletu v oblasti kostí kosti nohy (ossa pedis); * bateriovým napájecím zdrojem pro funkci exoskeletu bez primárního napájení po dobu až několika hodin; * nastavitelností parametrů konstrukce: délka bérce, stehna, šíře pánve, rozsah flexe-extenze kolene, korekce délky končetiny; * stupněm volnosti v ddddddddd * aktuátorem v oblasti kolenního kloubu o síle 70 Nm Možné současné zdravotní indikace probandů nestacionárního robotického exoskeletu ESRE-MS: * těžké až úplné postižení hybnosti dolních končetin při zachovalé dobré funkci horních končetin; * aktivní uživatel mechanického vozíku, jenž zvládá samostatně přesuny na vozík a z vozíku, včetně ostatních přesunů vsedě; * pacienti zvládající stoj, případně s použitím ortéz s oporou o 2 FH nebo bradla, nebo alespoň tolerující vertikalizaci do stoje na stavěcím stole (stojanu); * pacient má dobrou kloubní hybnost v kyčelních, kolenních, ramenních a hlezenních kloubech. Prokyber nedoporučuje používat ESRE-MS v případě kontraindikace: * Omezený rozsah pohybu, který by bránil probandovi k dosažení normálního, recipročního vzoru chůze nebo by omezoval probanda zvládat změny poloh ze sedu do stoje a zpět * Snížená svalová síla horních končetin, která by snižovala schopnost udržovat rovnováhu a schopnost používání berlí anebo chodítka * Nestabilita páteře (nebo používání spinální ortézy, pokud lékař nerozhodl jinak) * Nevyřešená/nezaléčená hluboká žilní trombóza * Snížená tolerance stoje kvůli ortostatické hypotenzi * Významná osteoporóza, jež brání bezpečnému postavení nebo která může zvýšit riziko zlomenin způsobené tím, že pacient stojí nebo chodí * Nekontrolovaná spasticita * Nekontrolovaná autonomní dysreflexe (AD) * Otázky integrity kůže na kontaktních plochách se zařízením nebo na površích, které by nedovolovaly/neumožňovaly pacientovi sedět * Rozdíl v délce stehen větší než 1,3 cm nebo bérců větší než 1,9 cm * Kognitivní postižení ovlivňující plánování pohybu anebo impulsivitu * Těhotenství * Kolostomie * Omezený rozsah pohybu v dolních končetinách nebo ramenou * Zahojený vřed nad křížovou kostí s tenkou, křehkou pokožkou * Nedávná historie nekontrolované ortostázy – ortostatického kolapsu * Aktivní heterotopické osifikace, dysplazie kyčelního kloubu nebo abnormality osy kyčelního kloubu * Rozdíly v délce dolních končetin a/nebo kostní abnormality, které by bránily bezpečnému použití *Řídicí jednotka [[MB_v1_|PAC-X]]* je vybavena firmwarem AMMI-DAM-3D, který multiplikačně komunikuje jak s PC (libovolný OS) tak s mobilními zařízeními s OS Android. AMMI-DAM-3D je ovládán a odesílá data skrze Wi-Fi (IEE802.11) a TCP port (IEE802.3) a skrze RS-232 a USB 2.0 pomocí jednoduchých příkazů a sdělení anebo skrze SD kartu na kterou ukládá záznamy dat a může být konfigurován. Zařízení je kompatibilní se SW Matlab. Prokyber poskytuje SW v podobě skriptů a funkcí pro komunikaci se zařízením, pro vizualizaci a předzpracování dat. SW umožňuje snadný export dat do csv souboru pro další zpracování. |_\2.TABULKA TECHNICKÝCH SPECIFIKACÍ | |Označení (obchodní/typové) |Diferenční/absolutní 3D magnetometr / ESRE-MS| |Výrobce |prokyber s.r.o. | |_. *PARAMETR* |_. *HODNOTA PARAMETRU* | |Typ aktuátoru | 2-fázový krokový motor | |Příruba/pouzdro aktuátoru | NEMA34 86×86×65 mm | |Moment aktuátoru | 70 Nm | |Úhlová rychlost aktuátoru | 0 až 0,79 rad/s (45 °/s)| |Nastavení kroku aktuátoru | 1,75 mrad (6') | |Parametry převodovky | 3Nm@200RPM/79,58@7,54RPM| |Počet a typ kinematických jednotek |3x MEMU 3/3/3 | |/3. Měřené veličiny MEMU |translační pohyb (akcelerace)| |rotační pohyb (úhel) | |natočení v mag. poli | |Chyba měření MEMU |< 5 % | |Rozsahy měření rotace MEMU |± 250, 500, 1000, 2000 °/s| |Rozsahy měření akcelerace MEMU |± 2, ± 4, ± 8, ± 16 g | |Rozsah měření mag. pole MEMU |± 4800 uT | |Frekvence měření MEMU |100 Hz | |Rozlišení snímačů MEMU |14 bit | |Synchronizace snímačů MEMU |integrovaný RTC | |Počet a typ dynamických jednotek |2x tenzometrický snímač| |/2. Měřené veličiny SG |tah N | |tlak N | |Max. zatížení SG (RCmax) | 200 kg (1962 N) | |Absolutní chyba měření SG |± 0.0100 % | |Pohyb nulové hodnoty SG |± 0.0083 % | |Chyba excentrického zatížení SG |± 0.0024 % | |Frekvence měření SG |100 Hz | |Rozlišení snímačů SG |12 bit | |Synchronizace snímačů SG |integrovaný RTC | |Tělo snímače SG |anodizovaný hliník | |NTEP/OIML třída SG |C6 | |Dodatečná synchronizace |TTL/ADC | |/3.Komunikační rozhraní |metalické RS-232/USB | |Wi-Fi | |Micro SD Card | |OS |Linux, Windows, Android | |Vývojové rozhraní |Matlab | |Výstupní formát dat |CSV (MS Excel) | |/4. Formát dat měření |3x XYZ zrychlení | |3x XYZ úhel | |3x XYZ natočení v m. p. | |4x tlak/zatížení | |Stupeň krytí |IP64 podle EN 60529 | |Provozní teplota | –10 to +40 °C | |Hmotnost |< 5 kg (kapacita zdroje)| |Napájecí napětí | 5 V DC | |Napájení |powerbanka / adaptér USB| |Interní zdroj napájení |set Li-Ion akumulátorů | |/5.Konfigurace HW |1x [[MB_v1_|PAC-X_ver.4]]| |3x MEMU | |4x SG + zesilovače | |1x aktuátor + ovladač | |1x Wi-Fi + anténa | ------------------------------------------------------------- h2(#price). Cena, jakost a dodací termín |*Objednací číslo*| *Název* |*Záruka* |*Dodání*|*DPH*|*CZK/kus bez DPH*|*CZK s DPH*| |[[ESRE-MS-v1]] |Experimentální systém robotického exoskeletu |24 měsíců |6 týdnů |21 |450 450 Kč |545 044 Kč | Po dobu 24 měsíců garantujeme jakost produktu, tedy stálý stupeň plnění potřeb nebo očekávání, které jsou závazné, obecně se předpokládají nebo jsou jinak stanoveny. Jakost je kontrolována při převzetí produktu a na požádání zákazníka na provozovně prodávajícího. Produkt dodáme do 2 týdnů od data závazné objednávky. Produkt je možné konfigurovat a upravit jej podle potřeb zákazníka. Konkrétní úpravy a kvality musí být předem projednány. Cena produktu se může měnit v závislosti na objednaném množství, nebo v závislosti na požadovaných úpravách. ------------------------------------------------------------- h2. Studijní materiály Seznam doporučené studijní literatury pro obsluhující personál, experimentátory, seznámené osoby, terapeuty. # MOSES, K. Nestacionární robotické exoskelety dolních končetin v ČR. Rehabilitační ústav Kladruby. [ONLINE] http://www.rehabilitace.cz/pro-odbornou-verejnost/odborna-cinnost/clanky-a-odborne-publikace/nestacionarni-roboticke-exoskelety-dolnich-koncetin-v-cr/ # 1. A Study Testing Safety and Tolerance of the re-Walk Exoskeleton Suit (rW). ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00627107. # 2. The re-Walk Exoskeletal Walking System for Persons with Paraplegia. James J, Peters VA. Medical Center, Bronx, NY, Clinical Trails.gov Identifier: NCT01454570. # 3. Safety and Performance Evaluation of re-Walk reciprocating Gait Orthosis (rGO). ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01251549. # http://www.csnn.eu/ceska-slovenska-neurologie-clanek/roboticka-rehabilitace-chuze-57772?confirm_rules=1 # https://www.stargen-eu.cz/rehabilitace/nacvik-chuze/ekso-bionics/ # https://www.svethardware.cz/roboticky-exoskeleton-od-toyoty-pomuze-lidem-chodit/44271 # https://www.prolekare.cz/casopisy/ceska-slovenska-neurologie/2016-2-9/roboticka-rehabilitace-chuze-57772