Technická podpora

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-OMI 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-OMI není vhodné používání bez asistence.

Asistivní/kompenzační chůzový exoskelet exoskelet ESRE-OMI 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-OMI 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-OMI 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, rozsahy flexe-extenze kolene, korekce délky končetiny;

* nastavitelným stupněm volnosti DOFAG umožňující flexi a extenzi kolene a umožňuje fixaci kolene v konkrétním úhlu;

* pomocným aktuátorem AAG v oblasti kolenního kloubu o síle 70 Nm, který asistuje dvojhlavý sval stehenní, sval pološlašitý, sval poloblanitý při flexi a čtyřhlavý sval stehení při extenzi;

* nastavení rozsahu pohybu DOFAG bránící hypertenzi kolene;

* nastavitelným stupněm volnosti hezelního kloubu DOFAT umožňující případně fixující plantární a dorzální flexi, 

* fixací pronace a supinace DOFAT;

* fixací bérce znemožňující pohyby zevní a vnitřní rotace nohy;

* fixací dolního kloubu zánártního a pohybů everze a inverze.

Možné současné zdravotní indikace probandů nestacionárního robotického exoskeletu ESRE-OMI:

* 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-OMI 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-OMI|

|Výrobce                     |prokyber s.r.o.          |

|_. *PARAMETR*               |_. *HODNOTA PARAMETRU*   |

|Typ aktuátoru AAG              | 2-fázový krokový motor  |

|Příruba/pouzdro aktuátoru AAG  | NEMA34 86×86×65 mm      |

|Moment aktuátoru AAG           | 70 Nm                   |

|Úhlová rychlost aktuátoru AAG  | 0 až 0,79 rad/s (45 °/s)|

|Nastavení kroku aktuátoru AAG  | 1,75 mrad (6')          |

|Parametry převodovky AAG       | 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 (SG)|

|/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                     |

|Počet a typ tlakových jednotek |4x PET film pressure sensor (PS)|

|/2. Měřená veličina PS         |tlak  N                         |

|Max. měřená zatěž PS (RCmax)   |10 kg (1962 N)                  |

|Absolutní chyba měření PS      |± 12 %                          |

|Frekvence měření PS            |100 Hz                          |

|Rozlišení snímačů PS           |12 bit                          |

|Synchronizace snímačů PS       |integrovaný RTC                 |

|Tělo snímače PS                |Polymethylmethakrylát           |

|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  |

|/6.Konfigurace exoskeletu pravé končetiy (dextra) OMI-D |1x [[MB_v1_|PAC-X_ver.4]]|

                          |3x MEMU                 |

                          |2x SG + zesilovače      |

                          |4x PS + zesilovače      |

                          |1x aktuátor + ovladač   |

                          |1x Wi-Fi + anténa       |

|/6.Konfigurace exoskeletu levé končetiy (sinistra) OMI-S |1x [[MB_v1_|PAC-X_ver.4]]|

                          |3x MEMU                 |

                          |2x SG + zesilovače      |

                          |4x PS + 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-OMI-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