Publicerad av: Arkhipov M.V., Golovin V.F., Zhuravlev V.V. Mekatronik, automation, styrning, nr 8, M., 2011, sid. 42-50

Översikt över tillståndet för robotik inom reparativ medicin

1. Klassificering av medicinska robotar

För att systematisera kända och möjliga robotsystem (RTS) inom medicinen har ett antal klassificeringar föreslagits. Följande klassificeringsfunktioner användes: procedurens invasivitet, säkerhet, mobilitet, ergonomi, kontroll som ledning eller diagnostik. Ett av klassificeringsalternativen, med hänsyn till de senaste landvinningarna inom medicinsk robotik, visas i fig. 1. De tre huvudsakliga klasserna är robotar för reparativ medicin, robotar för livsuppehållande och robotar för kirurgi, terapi och diagnostik. De representerar huvudområdena inom medicinsk robotik, även om dessa klasser och deras underklasser inte är oberoende på de sätt som anges ovan. Vidare beaktas i avsnitten 3 - 5 företrädare för de underklasser av reparativ medicin som anges i klassificeringen.

Figur 1

2. Konceptet med utveckling och implementering av robotar inom reparativ medicin för friska människor

Restorativ medicin är ett system av medicinska aktiviteter som syftar till att diagnostisera funktionella reserver, upprätthålla och återställa människors hälsa genom hälsoförbättring och medicinsk rehabilitering. Återhämtning bör förstås som en uppsättning förebyggande åtgärder som syftar till att återställa minskade funktionella reserver och anpassningsförmåga hos kroppen hos praktiskt taget friska individer. Den förebyggande medicinens speciella roll noterades av Nobelpristagaren I.P. Pavlov (fig. 2). Med hans ord: "Förebyggande medicin uppnår sina sociala mål endast i fallet med en övergång från patologins medicin till medicinen för de friskas hälsa."

Fig.2

Begreppet reparativ medicin skiljer sig väsentligt från begreppet medicinsk rehabilitering, som är en uppsättning diagnostiska och behandlings-och-profylaktiska åtgärder som syftar till att återställa eller kompensera för försämrade funktioner hos människokroppen och funktionshinder hos sjuka och funktionshindrade.

Rehabilitering är konsolideringen av den terapeutiska effekten i processen för återhämtning av patienten efter en sjukdom. Till skillnad från rehabilitering, som säkerställer återställandet av hälsan hos en sjuk person, syftar reparativ medicin till att reproducera förlorade hälsoreserver. Den terapeutiska och hälsoförbättrande arsenalen av reparativ medicin ger en person social och kreativ aktivitet i sitt yrke, det vill säga effektivitet i de förhållanden under vilka hans yrkesverksamhet äger rum. Rehabilitering är huvudsakligen inriktad på organpatologi, och följaktligen utvärderar dess kriterieapparat graden av återgång till det normala. De metodologiska verktygen för reparativ medicin omdirigeras från sökandet efter symtom på sjukdomen till bedömningen av kroppens reservfunktionella kapacitet, specifikt till de belastningar, arbetsförhållanden där en person arbetar.

Konceptet med utvecklingen av hälso- och sjukvård och medicinsk vetenskap i Ryska federationen för perioden fram till 2010 är baserat på den hälsocentrerade modellen för hälsovårdssystemet som utvecklats av RNCVMiK under ledning av akademiker A.N. Razumov (Fig. 3). . Kärnan i modellen är betoningen på att upprätthålla hälsan hos en frisk person och följaktligen på reparativ medicin.

Fig.3

I framtiden kommer de flesta av studierna av denna monografi att vara förknippade med en kontingent av inte bara skadade i militära operationer, på jobbet, inom sport, personer med cerebral pares, patienter efter stroke, men också friska människor, trötta på fysiska och mental aktivitet, vilket minskar deras arbetsförmåga. Till exempel lärare och universitetsstudenter. Det är lämpligt att här säga om det system för intensiv informatiserad utbildning som för närvarande utvecklas, som, för att öka utbildningens effektivitet, innebär att både elevers och lärares insatser koncentreras utan att äventyra deras hälsa. För dem är reparativ medicin som beaktas i monografien nödvändig.

Restorativ medicin inkluderar ett antal terapier, inklusive icke-läkemedel, varav en av typerna är mekanoterapi. Bland de många välkända metoderna för mekanoterapi har robotik den största potentialen.

1882, den ryska vetenskapsmannen N.V. Zabludovsky (Fig. 4). "Är det inte möjligt att dra fördel av förbättringar inom mekaniken för att bygga sådana maskiner som skulle ersätta händernas handlingar, eller skulle inte ens maskiners verkan vara att föredra framför händernas verkan? Det skulle vara värt att uppfinna en maskin, vars styrka kunde bestämmas i varje ögonblick i antal och istället för massageapparatens arbete, beroende på den subjektiva muskelkänslan, att hantera arbetet uttryckt i siffror. Med andra ord, istället för att ta mängden av ett läkande medel genom ögat, väg det på en noggrann våg.

Fig.4

På den tiden var det en fantasi, och vetenskapsmannen drömde bara om möjligheten att dosera effekter på framtidens hårdvara. För närvarande kan den stora prediktorns drömmar förverkligas genom att vända sig till avancerad adaptiv intelligent robotik. Problemet för medicinen är först och främst utvecklingen av konceptet N.V. Zabludovsky om ett nytt förhållningssätt till mänsklig fysisk kultur som involverar inte bara frivilliga och passiva rörelser, utan också massage. Massage kan ha både funktionen av avslappning och mobilisering. I den optimala kombinationen av dessa funktioner kan fysisk kultur bidra till att bevara och öka hälsoreserverna och öka effektiviteten i fysiskt och psykiskt arbete i större utsträckning.

Därför är kärnan i konceptet med utveckling och implementering av robotar i VM för friska människor användningen av adaptiva och intelligenta robotar i kombination med andra typer av terapier: arom, melo, psykoterapi för att upprätthålla ökningen av människors hälsoreserver, öka deras prestanda.

Naturligtvis är ett robotsystem ett automatiserat verktyg som endast tillfälligt arbetar automatiskt, lyder en person i nivå med att fatta komplexa beslut och är en rimlig, och inte bara en fysisk assistent.

I enlighet med klassificeringen som föreslagits ovan genomfördes en översyn av tillståndet för robotik för reparativ medicin inom tre områden: manipulationer på lederna eller rörelser av extremiteterna i lederna; manipulationer på mjukvävnader, dvs. olika massage; aktiva och biokontrollerade proteser.

3. Robotar för att utföra lemrörelser i lederna

Lemmarnas rörelser i lederna av läkarens händer används i stor utsträckning inom sport, reparativ medicin, vid behandling och utbildning av patienter med konsekvenserna av stroke, cerebral pares. Passiva och aktiva rörelser av armar och ben i lederna utförs ofta tillsammans med massage, även för rekreationsändamål. Mekanoterapi ersätter läkarens händer med manipulatorhänder. Ett av de första verken där en sexdriven manipulationsrobot föreslogs för massage och förflyttning av lemmar i lederna dök upp 1997. . Senare dyker enkeldrivna robotar upp från det amerikanska företaget "Biodex", det schweiziska företaget "Con-Trex" och en fyrdrevsrobot från det schweiziska företaget "Lokomat".

Roboten från det schweiziska företaget "Lokomat" är den mest framträdande representanten för underklassen av rehabiliteringsrobotar för att utföra lemrörelser i höft-, knä- och ankelleder. Det finns begreppet neuroplasticitet, som går ut på att "sätta uppgiften för specifik inlärning" och ligger i det faktum att det med hjälp av upprepad upprepad träning är möjligt att förbättra den dagliga motoriska aktiviteten hos patienter med neurologiska störningar. Robotterapi på Lokomat-komplexet uppfyller ovanstående krav och gör det möjligt att genomföra intensiv rörelseterapi med feedback. Den allmänna vyn av komplexet visas i fig. 5.

Ris. 5

Lokomat består av fyra drivenheter för att påtvinga gångrörelser och ett system för avlastning av patientens vikt och ett löpband.

Patienter i rullstol kan vara utan mycket
arbetskraft överförs till löpbandets duk och fixeras med hjälp av speciella klämmor. De datorstyrda enheterna är synkroniserade med löpbandets hastighet. De ger patientens ben en rörelsebana som bildar en promenad som är nära naturlig.

Förbättrad patientmotivation utförs genom att styra belastningen med hjälp av biofeedback samtidigt som det aktuella tillståndet visas på monitorn (fig. 6).

Ris. 6

För uppgifterna för ortopedi (vuxna och barn), idrottsmedicin, industriell rehabilitering, förebyggande och behandling av artros är roboten från det amerikanska företaget "Biodex" känd. Funktionsprincipen är baserad på elektronisk dynamometri. Systemet ger snabb och noggrann diagnos, behandling och dokumentation av störningar som orsakar funktionsstörningar i muskler och leder. Systemet möjliggör mobilisering av leder i riktning mot flexion/extension, abduktion/adduktion och rotation, vilket är nödvändigt för fullständig återställning av deras förlorade funktioner.

Paketet innehåller en uppsättning enheter för att arbeta med höft-, knä-, axel- och armbågsleder, samt med fotleden och handleden. En allmän vy av systemet som arbetar med de övre och nedre extremiteterna visas i fig. 7.

Ris. 7

Robotar för rehabilitering av övre och nedre extremiteter presenterades vid Pennsylvania Medical Robotics Symposium. Till vänster i fig. 8: GENTLE /s manipulator, utvecklad av University of Reading, Storbritannien; mitten: ARMguide-manipulator, utvecklad av Rehabilitation Institute of Chicago; höger: Manipulandum manipulator, utvecklad av Rehabilitation Institute of Chicago.

Fig. 8 Manipulatorer för restaurering av de övre extremiteterna

I fig. 9, uppe till vänster: robot AutoAmbulator, utvecklad av HealthSouth, USA; uppe till höger: gångsimulator, utvecklad av University of California, USA); längst ner till vänster: GaitMaster 2-robot utvecklad av University of Tsukuba, Japan); nedre höger: en robot för lemrörelser, såväl som för massage, utvecklad av den ryska vetenskapsakademin) som beskrivs i detalj nedan.

Fig. 9 Robotar för restaurering av lederna i de nedre extremiteterna

Påverkan med hjälp av robotarna som diskuterats ovan kallas för mekanoterapi. Mekanoterapi är en metod för fysioterapi baserad på utförandet av doserade rörelser (främst för enskilda segment av armar och ben) utförda med hjälp av speciella enheter. Mekanoterapi används som en återställande behandling för olika rörelsestörningar, då det är nödvändigt att öka rörelseomfånget i lederna och styrkan i vissa muskelgrupper. På vissa enheter kan du träna direkt efter operationen. Valet av rörelser som utförs på mekanoterapeutiska enheter bestäms av arten av begränsningen av rörelser och ledens anatomiska egenskaper.

Mjukvävnadsmanipulationsrobotar (massagerobotar)

Historien om utseendet av robotar i VM för massage är som följer. 1997, vid det andra IARP-forumet om medicinsk robotik, presenterades endast ett arbete som använder robotik för reparativ medicin - en robot för massage. 2002 dök massageroboten Tickle, en kittlande insekt, upp på ett holländskt företags hemsida. 2003 dök ett ryskt patent upp - en robot för plymmassage. 2005 rapporterade en Silicon Valley-webbplats om användningen av en Puma-robot för massage. Idén som presenterades i det ryska arbetet togs som grund för denna robot. Tyvärr är utvecklingen av denna utveckling okänd. Verken som listas ovan representerar de flesta av de kända massagerobotarna, förutom de många massagehårdvara.

En mängd olika hårdvara har länge använts för att underlätta arbetet för en massageterapeut, för att förhindra yrkessjukdomar i händerna. De enklaste av dem: vibratorer, rullar, munstycken för akupunktur och akupressur är de mekaniseringsmedel som massageterapeuten flyttar (fig. 10).

Fig. 10. Hårdvara för återställande medicin

Det bör noteras att roboten kan vara en bärare av nämnda hårdvara.

Mer komplexa är automationsverktyg, såsom massagestolar. Massagestolar (Fig. 11) som ställdon har luftkuddar med justerbart tryck, rullar med kontrollerade presskrafter. Massage slagzoner: nacke och axel, rygg, ländrygg, skinkor, lår, ben, fötter. Typer av massage: knådning, klappning, knackning, vibration, Shiatsu. Från kontrollpanelen kan du ställa in önskad nivå av massageintensitet.

Fig. 11

Semi-automatisk massage hårdvara är populär, delvis lossa massageterapeuten. Figur 12 visar en handgjord av det amerikanska företaget Meilis, som hjälper till att utföra presstekniker.

Fig. 12

Roboten från det holländska företaget Tickle är mycket enkel i design (fig. 13). Metallhöljet innehåller två elmotorer, ett uppladdningsbart batteri och fyra sensorer som låter dig övervaka lutningen på den yta som massageterapeuten rör sig på. Rörelsen utförs med hjälp av två silikon "larver", täckta med utsprång som skapar en massageeffekt. Principen för robotens rörelse liknar principen för tankens rörelse: var och en av motorerna driver sin egen larv. Effekterna av roboten är att smeka och kittla, vilket orsakar en avslappnande effekt.

Fig. 13

Plymmassageroboten utför platt, kontinuerlig, rätlinjig strykning på stora kroppsytor (rygg, bröst, buk, armar och ben). Denna typ av ytlig strykning utmärks av särskilt milda och lätta rörelser som har en lugnande effekt på nervsystemet, orsakar muskelavslappning och förbättrar blodcirkulationen. Robotens design är en vagn med en elektrisk motor som rör sig längs en travers längs patientens kropp (fig. 14). Traversen är profilerad i enlighet med reliefen på baksidan av den nominella patienten och kan inte omprogrammeras. Strykningsborstar hänger från vagnen och pressas mot brukaren med elastiska plattor.

Fig. 14

2007 utvecklades en ansiktsmassagerobot WAO-1 (Waseda Asahi Oral Rehabilitation Robot 1) i Japan. Roboten (Fig. 15) är utrustad med två 50 cm mekaniska armar som masserar patientens ansikte från båda sidor. Säkerheten säkerställs av ett silometriskt restriktivt system som trycker robotens armar åt sidorna, så fort den applicerar för mycket kraft.
Ansiktsmassage är erkänt som ett mycket effektivt sätt att bekämpa muntorrhet, eftersom det stimulerar ytterligare salivutsöndring och hjälper också till att korrigera störningar i munstrukturen.

Ris. femton

Effektiviteten hos massagehårdvara bestäms av lämpligheten av mekanisk kontakt med patienten. Denna kontakt görs via hårdvaruverktyget. Därför, i tekniker som återger mänskliga händer, måste instrumentet imitera den mänskliga handens kontaktegenskaper: elasticitet, värme, fukt, friktionsegenskaper (råhet, släthet, hala), koordinationsförmåga (flerfinger, greppförmåga). I större utsträckning kan de listade egenskaperna tillhandahållas av en flerledsmanipulationsrobot.

Vid Moscow State Industrial University har en robot utvecklats för att utföra massagetekniker och förflyttning av armar och ben i lederna. Grunden för denna robot är industriroboten RM-01, vars manipulerande arm är antropomorf i storlek och kinematik (Fig. 16). I kontakt med kroppen utvecklar roboten en kraft på upp till 60 N. De nödvändiga krafterna utvecklas och styrs av ett positions-kraftkontrollsystem som utökar kapaciteten hos en vanlig robot.

Fig. 16

En sexdriven robot med specificerad data kan utföra många välkända manipulationer direkt på mjukvävnad, d.v.s. en mängd olika massage, såväl som manipulationer på lederna i form av passiva och aktiva rörelser av armar och ben, post-isometrisk avslappning i form av kombinationer av belastning och avlastning av musklerna i armar och ben. I fig. 17 utför roboten att pressa ut de långa musklerna på flickans rygg.

Fig. 17

Aktiva biostyrda övre och nedre extremitetsproteser

Bioprotetik för övre och nedre extremiteter som förloras till följd av skada eller sjukdom är beroende av enklare lösningar. Några av de enklaste lösningarna återställer i viss mån lemmarnas utseende endast estetiskt, andra lösningar återställer vissa funktioner. Figur 18 visar klassificeringen av proteser, som belyser klasserna av aktiva och biokontrollerade proteser.

Fig. 18

Designade baserat på teorin om ballistiska synergier är proteser i nedre extremiteter inte aktiva och använder inte biosignaler, utan använder effektivt protesernas fjäderfjädring.

I dragproteser i de övre extremiteterna, initialt som passiva, orsakades rörelserna av handgreppet av ytterligare rörelser av den återstående delen av armen eller av bålens rörelse. Till en början var flexibla stavar den sändande länken, senare uppträdde aktiva dragproteser, där stavarnas rörelser återgavs av inbyggda motorer.

Aktiva, men inte biokontrollerade, är myotoniska proteser, där styrsignalerna är ansträngningar från den funktionshindrade. Sensorer i form av mikrobrytare eller töjningsmätare mäter dessa krafter och överför dem till handens ställdon.

De övervägda metoderna för protetik utan användning av biosignaler har ett antal nackdelar. Kontrollstavar belastar den funktionshindrade, gör det svårt att flytta axelgördeln, antalet kontrollkommandon är precis som vid myotonisk kontroll begränsat (ett eller två kommandon). Störningar för kontroll är slumpmässiga yttre stötar in i hylsan på protesens stump. De enklaste proteserna är dock utformade som modulära strukturer och massproduceras.

Utvecklingen av biokontrollerade proteser underlättades av framsteg inom elektrofysiologi, biomekanik, mikroelektronik och adaptiva återkopplingskontrollsystem.

För närvarande är det tyska företaget "Otto Bock" känt, som massproducerar passiva och aktiva proteser. Figur 19 visar en aktiv knäprotes.

Fig. 19

De mest betydande resultaten inom bioprotetik i Ryssland på 70-80-talet är kända från arbetet från Central Research Institute of PP. I TsNIIPPs verk föddes en fundamentalt ny riktning inom lemproteser - skapandet av proteser med ett bioelektriskt kontrollsystem eller biokontrollerade proteser. Kärnan i den nya principen för att konstruera konstgjorda lemmar är att kontrollen av externa energikällor, på grund av vilka protesen fungerar, i grunden liknar den naturliga koordinationen av rörelser hos en frisk person.

I en levande organism överförs kontrollåtgärder till musklerna genom bioelektriska impulser som återspeglar det centrala nervsystemets kommandon. På liknande sätt, i en bioelektriskt kontrollerad handprotes, spelas rollen som kommandosignaler av bioströmmar som avleds från stumpens trunkerade muskler. Mekanismen som utför kommandona är en konstgjord hand, utrustad med en liten elektrisk drivning med autonom strömförsörjning.

Baserat på materialet från symposiet 2004 i Pennsylvania är aktiva proteser och exoskelett kända, som visas i Fig.20.

Fig. 20 Aktiva proteser och exoskelett

Ett av de första verken inom området aktiva proteser och exoskelett är verk av Miomir Vukobratovic. Under hans ledning utvecklades exoskelett, i en version med elektrisk, i den andra med pneumatiska drivningar av höft-, knä- och fotled för patientens båda ben (Fig. 21). Exoskelettet var avsett att stärka de dystrofiskt svaga musklerna i de mänskliga nedre extremiteterna när man går.

Fig. 21

Det japanska företaget Matsushita har utvecklat en robotdräkt som ska hjälpa till med rehabilitering av delvis förlamade personer (bild 22). När en person med förlamning i ena armen gör en rörelse med sin friska arm gör den förlamade armen samma rörelse och spänner och böjer kompressorerna som fungerar som muskulatur. Genom att efterlikna rörelsen hos en frisk arm kan en person i en robotdräkt träna sin sjuka arm tills den normala funktionen hos extremiteten är återställd.

Fig. 22

Kostymen väger 1,8 kg. Den har utvecklats gemensamt av

Dräkten har testats på sjukhus och är planerad att kommersialiseras. Den ungefärliga kostnaden för en kostym för användning på rehabiliteringskliniker är 17 000 USD och för hemmabruk cirka 2 000 USD.

Ett annat Tokyo-baserat företag, Cyberdine, har utvecklat en automatiserad HAL-dräkt (Hybrid Assistive Limb) (Figur 23) som hjälper äldre och personer med gångsvårigheter. Sensorenheten kommer att finnas tillgänglig i Japan för en månadshyra på $2 200. Ett 22-pund batteridrivet datorsystem är fäst vid midjan. Den driver förstärkta drev som är fastspända på höfter och knän och ger automatisk gånghjälp.

Fig.23

Slutsatser

1. Att döma av publikationer från utvecklingsorganisationer och medicinska centra växer användningsområdena för medicinska robotar, inklusive för reparativ medicin, och efterfrågan på dem ökar.

2. Medicinska robotar i jämförelse med annan hårdvara har ett antal fördelar. Dessa är snabb omprogrammerbarhet, hög noggrannhet vid upprepning av rörelser, outtröttlighet, frånvaro av subjektiva faktorer (samvetsgrannhet), vänligt gränssnitt (psyko-emotionell kontakt), partnerskap (för barn, engagemang i spel, i olika rörelser, till exempel i morgonövningar ). Även anpassning till en persons individuella egenskaper (positionell kraftkontroll), närvaron av intelligens (ackumulering av erfarenhet, analys, generering av program), ökad säkerhet på grund av anpassning och intelligens.

3. Jämfört med en läkares händer är medicinska robotar idag ofta underlägsna i känslighet och koordination i komplexa rörelser.

4. Konceptet med att utveckla och implementera robotar i virtuella datorer för friska människor är att använda adaptiva och intelligenta robotar för att upprätthålla och öka befolkningens hälsa, återställa arbetsförmågan hos arbetare.

5. Vid utveckling och implementering av robotar i virtuella datorer bör en kompromiss göras mellan multifunktionella robotar och ekonomiska specialiserade med ett litet antal enheter.

6. För den utvecklade CM-hårdvaran, inklusive robotar som manipulerar mjukvävnader och leder, aktiva och biokontrollerade proteser, används effektivt taktil och silometrisk information, både för kraft- och positionskraftkontrollsystem med öppen och sluten slinga.

7.Bioinformation används direkt som styrsignaler, bildar slutna system eller bildar biologisk återkoppling genom synen och människans nervsystem.

Bibliografi

Golovin V.F. Problem med utveckling av robotik inom reparativ medicin. Handlingar från konferensen "Mechatronics", St. Petersburg, 2008

Savrasov G.V. Medicinsk robotik: tillstånd, problem och allmänna designprinciper. // Bulletin of MSTU im. Bauman N.E. Specialnummer "Biomedicinsk utrustning och teknik", serie "Instrumenttillverkning", 1998

Razumov A.N., Golovin V.F. Massage som en vardagskultur för friska människor, Bulletin of Health Medicine, M.: 2010, nr 6

Razumov A.N. Hälsa hos en frisk person. - M. "Medicin", 2007

Razumov A.N., Ponomarenko V.A., Piskunov V.A. Hälsan hos en frisk person. M.: Medicin, 1996

Dubrovsky V.I., Valeology. Hälsosam livsstil. – M.: Retorika-A, 2001.

Razumov A.N., Pokrovsky V.I. Hälsa hos en frisk person, vetenskapliga grunder för reparativ medicin, M .: RAMS RRC VMK, 2007

Zabludovsky V.I., avhandling "Material om frågan om effekten av massage på friska människor" - St. Petersburg: 1882

Golovin V.F. Robot för massage. Proceedings of JARP 2nd Workshop on Medical Robotics Heidelberg, Tyskland, 1997

Biodex system 3. Manual, 20 Ramsay Road, Shirley, New York 11967-4704

Kovrazhkina E.A., Rumyantseva N.A., Staritsyn A.N., Suvorov A.Yu., Ivanova G.E., Skvortsova V.I. Robotiska mekaniska simulatorer för att återställa funktionen att gå hos patienter med stroke. // M.: Rasmirbi, nr 1 (24) 2008, sid. 11-16.

Hjälpmedel. Proceedings IARP, Workshop om medicinsk robotik. Hidden Valley, Pennsylvania, USA, 2004

Rehabiliteringsrobotik, Proceedings IARP, Workshop om medicinsk robotik. Hidden Valley, Pennsylvania, USA, 2004

Mansurov O.I., Mansurov I.Ya. En metod för hårdvarumassage och en robot för plymmassage som implementerar denna metod. Ros.patent nr 2005130736/14 daterad 2005-10-05

Jones, Kenny C., Du, Winncy, "Development a Massage Robot for Medical Therapy," Proceedings of the IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM'03), 23-26 juli 2003, Kobe, Japan, pp. . 1096-1101

Golovin V.F., Grib A.N. Mekatroniskt system för manuell terapi och massage. Proc. 8:e Mehatronics Forum International Conference, University of Twente, Nederländerna, 2002

Golovin V.F. Robot för massage och mobilisering. Proceedings of workshop of AMETMAS-NoE, Moskva, Ryssland, 1998

Golovin V.F., Grib A.N. Datorstödd robot för massage och mobilisering. Proc. "Datavetenskap och informationsteknik", konferens Greklands universitet i Patras, 2002

Golovin V.F., Samorukov A.E. Metod för massage och anordning för dess genomförande. Ros. patent nr 2145833, 1998

Golovin V.F. Mekatroniskt system för mjukvävnadsmanipulation. / Mekatronik, automation, styrning. - M.: 2002, nr 7

Pitkin M.R. Biomekanik för att konstruera nedre extremitetsproteser St Petersburg: Man and Health Publishing House, 2006.-131s.

Design av proteser och ortopediska produkter. Ed. Kuzhekina A.P. M. ”Lätt- och livsmedelsindustri”, 1984

Yakobson Ya. S., Moreinis I. Sh., Kuzhekin A.P. Design av proteser och ortopediska produkter / Redigerad av A.P. Kuzhekin. M., : Lätt- och livsmedelsindustri, 1984

Vukobratovich M. Gång- och antropomorfa mekanismer. Förlaget "Mir", M. 1976

Institutionen för robotiska metoder för medicinsk rehabilitering är en avdelning av Centrum för medicinsk rehabilitering och reparativ medicin.

Inhemska och utländska teknologier för reparativ behandling och rehabilitering introduceras i avdelningens arbete, och kombinerar harmoniskt klassiska beprövade metoder och moderna vetenskapliga prestationer.

Huvudinriktningen för avdelningens arbete är reparativ behandling och rehabilitering efter cerebrovaskulär olycka, kraniocerebrala skador, lesioner i rörelseapparaten.

Närvaron av högteknologisk rehabiliteringsutrustning med biofeedback gör det möjligt att bedöma kroppens funktionella reserver och utarbeta ett individuellt behandlingsprogram för varje patient.

Komplex Biodex Systems 4 PROFFSär ledande inom neuromuskulära tester och rehabiliteringsövningar. Kombinationen av dynamiska och statiska muskelbelastningar, förmågan att mobilisera lederna i olika riktningar möjliggör fullständig återställning av förlorade motoriska funktioner.

Tillämpningar: ortopedi, neurologi, traumatologi, idrottsmedicin, arbetsrehabilitering, gerontologi.

Komplexet ger snabb och noggrann diagnos, behandling och dokumentation av störningar som orsakar funktionsstörningar i leder och muskler. Satsen innehåller en uppsättning enheter för att arbeta med höft-, knä-, axel-, armbåge-, ankel- och handledsleder.

Biodex Systems 4-systemet ger fullständig frihet i valet av behandlingsregimer i olika kliniska stadier, vilket gör att du individuellt kan närma dig problemen för varje patient.

Robotrehabiliteringskomplex Lokomat används för att återställa gångfärdigheter hos patienter med allvarliga motoriska underskott på grund av kraniocerebrala och ryggradsskador, konsekvenserna av cerebrovaskulär olycka.

Robotortoser är exakt synkroniserade med löpbandets hastighet och sätter patientens ben i en bana som bildar en promenad nära fysiologisk. Det användarvänliga datorgränssnittet gör att klinikern kan styra enheten och justera träningsparametrarna efter varje patients möjligheter och behov.Det integrerade feedbacksystemet illustrerar gångparametrar visuellt i realtid.

Robotortos Armeo låter dig öka effektiviteten för att återställa funktionen hos de övre extremiteterna, försämrad på grund av kraniocerebrala och ryggradsskador, multipel skleros, cerebrovaskulär olycka; efter kirurgiskt avlägsnande av tumörer i hjärnan och ryggmärgen; med posttraumatisk neuropati.

Klasser på Armeo gör det möjligt att förhindra en hotande förlust av muskelstyrka och utveckling av ledkontraktur, hjälpa till att minska spasticitet, förbättra koordinationen och lära ut nya rörelser. Armeo låter patienter med hemipares, med hjälp av den skadade extremitetens kvarvarande funktionalitet, utveckla och förbättra rörelse- och greppfunktioner. Datorprogrammet innehåller ett brett utbud av effektiva och underhållande tv-spel med olika svårighetsgrader. Enheten är utrustad med en biofeedback-funktion.

THERA-VITAL- en simulator för rehabilitering av de övre och nedre extremiteterna i aktivt-passivt läge. Tillämplig:

• inom neurologi (stroke, TBI, ryggradsskada, Parkinsons sjukdom, cerebral pares);
• traumatologi-ortopedi (tillstånd efter långvarig immobilisering, efter endoprotetik);
• vid hjärtrehabilitering;
• gerontologi (minskning av rörelseunderskott hos äldre och senila personer);
• för att minska konsekvenserna av bristande motorisk aktivitet (ödem, ledkontrakturer);
• för att förhindra komplikationer hos patienter i olika åldrar med nedsatt motorisk aktivitet.

Rehabiliteringssimulator Kinetec Centura används för permanent passiv utveckling av axelleden för att förhindra ledstelhet, mjukvävnadskontraktur och muskelatrofi.

Med användning av simulatorn förhindras styvhet i axelleden, processen för postoperativ återställning av rörelseomfånget accelereras, kvaliteten på artikulär yta förbättras, smärta och svullnad minskar.

Indikationer för användning: rotatorcuff-operation, total axelersättning, frusen skuldra, frakturer och dislokationer som kräver rekonstruktiv kirurgi på nyckelbenet, skulderblad, artrotomi, akromioplastik, brännskador, rehabilitering efter mastektomi.

BÖ TEKNIK (TECH TRÄNARE, PRIMUS RS) - universella komplex för funktionsbedömning, diagnos och rehabilitering av rörelseapparaten. Innehåller ett stort antal adaptrar och tillbehör för att simulera olika professionella och vardagliga aktiviteter (både isolerade och komplexa rörelser). De tillåter träning i alla motoriska plan. Pekskärmen och det användarvänliga mjukvarugränssnittet gör testning och träning mycket enklare. Test- och träningsdata lagras och dokumenteras.

Tillämpningar: industriell och sportrehabilitering, ortopedi, neurorehabilitering, styrketester.

Beröringsfri hydromassage på enheter "Medistream», « Medy Jet»

Hydromassage har rekommenderats i mer än 20 år av läkare och professionella idrottare för lindring och smärtlindring. Kraftfulla vågor av varmt vatten täcker hela kroppen och ger kroppen en djupt avslappnande och vitaliserande massage. Den beröringsfria hydromassageproceduren lindrar smärta, lindrar muskelspänningar, förbättrar blodcirkulationen i det masserade området, lindrar stress och ångest.

Alfa kapsel- detta är effekten av mekanoterapeutiska, termoterapeutiska och fototerapeutiska faktorer: allmän vibroterapi, systemisk och lokal termoterapi, pulsad fotostimulering och selektiv färgterapi, ljudavslappning, aromaterapi, aeroinoterapi. Alfamassage, utförd i en kapsel, förbättrar patientens humör, minskar inre spänningar, ökar avsevärt ökningen av träningstolerans och stabiliserar den vegetativa statusen.

Indikationer för procedurer i Alpha-kapseln: övervikt; lokala fettavlagringar; celluliter; minskad turgor och hudton; rengöring och avgiftning av kroppen, känslomässig stress, sömnstörningar; neuroser; kronisk trötthet; hypertonisk sjukdom; huvudvärk; minskad immunitet; rehabilitering efter idrottsskador; konsekvenser av långvariga sjukdomar.

Apparat för pneumokompression av de nedre extremiteternaPULSTAR s2

För närvarande är pneumokompression den huvudsakliga metoden som används för att förebygga och behandla olika kroniska kärlsjukdomar i extremiteterna.

Pneumatisk kompression är en metod för aktiv funktionell terapi, där doserad fysisk aktivitet används som en terapeutisk faktor - klämning av lemmarna. Pneumomassage-procedurer förbättrar den perifera cirkulationen, påskyndar blodflödet, utvecklar en sidobädd, minskar vasospasm och förbättrar vävnadstrofism.

Indikationer för användning: lokala ödematösa syndrom vid venös insufficiens och lymfostas; utplånande sjukdomar i de nedre extremiteterna; avlägsnande av trötthet och återställande av arbetsförmåga efter långvarig fysisk ansträngning, påtvingad fysisk inaktivitet; för att förhindra vaskulära sjukdomar i armar och ben hos personer som är på fötter under lång tid på grund av arten av deras aktivitet; med postmastektomi ödem i de övre extremiteterna.

Multifunktions massagesäng Nugabäst kombinerar olika metoder för läkning: zonterapi, manuell terapi, sjukgymnastik, lågfrekvent myostimulering.

Kombinationen i en produkt av olika metoder för att påverka kroppen möjliggör effektivt förebyggande och rehabilitering av ett brett spektrum av sjukdomar:

• muskuloskeletala systemet (sjukdomar i ryggraden);
• trofiska störningar av neurogent och vaskulärt ursprung;
• perifera nervsystemet (radikulit);
• situationella stressande situationer (nervös trötthet);
• kroniskt trötthetssyndrom och fysiskt överarbete;
• hållningskorrigering i tonåren och ungdom;
• inom gynekologi och urologi.

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

Liknande dokument

Hänsyn till principen för driften av den medicinska roboten "Da Vinci", som gör det möjligt för kirurger att utföra komplexa operationer utan att röra patienten och med minimal skada på hans vävnader. Användningen av robotar och modern nanoteknik inom medicin och deras betydelse.

abstrakt, tillagt 2011-12-01


Beskrivning av historien om utvecklingen av robotik och dess tillämpning i kirurgiska operationer på exemplet med en programstyrd automatisk Da Vinci-manipulator med ett Endo Wrist-instrument. Skapande av en flytande kapsel med en kamera och ARES endoluminala system.

abstrakt, tillagt 2011-07-06


Korrekt och snabb behandling av händer som en garanti för säkerheten för medicinsk personal och patienter. Handbehandlingsnivåer: hushåll, hygienisk, kirurgisk. Grundkrav för handsprit. Europeisk standard för handbehandling EN-1500.

presentation, tillagd 2014-06-24


Tillämpning inom medicin av mikroskopiska enheter baserade på nanoteknologi. Skapande av mikroenheter för arbete inuti organismen. Metoder för molekylärbiologi. Nanoteknologiska sensorer och analysatorer. Behållare för läkemedelstillförsel och cellterapi.

abstrakt, tillagt 2011-08-03


Ge första hjälpen vid olyckor, katastrofer och olyckor. Allmänna regler för att bära och lyfta offer på bår och utan dem för olika traumatiska skador. Metoder för att avlägsna offer från källan till en katastrof eller olycka.

abstrakt, tillagt 2009-02-27


Etiologi, pato- och morfogenes av rektalcancer. Markörer för onkogenes, deras prognostiska betydelse. De viktigaste kriterierna för att utvärdera resultaten av immunhistokemiska studier och resultaten av tillståndet för PKK hos patienter efter radikal kirurgisk behandling.

avhandling, tillagd 2013-05-19


Allmänna egenskaper och särdrag hos olika metoder för att undersöka patienter som används i modern medicin. Tillvägagångssätt och verktyg för att genomföra undersökningen. Konceptet och orsakerna, varianter av andnöd, riktningar för sin forskning.

abstrakt, tillagt 2013-12-02


Leonardo da Vincis mångfald av intressen och talanger. Att utföra anatomiska dissektioner av konstnären, skapa ett system av bilder av organ och kroppsdelar i tvärsnitt. Forskning inom området jämförande anatomi, innehåll i dagboksanteckningar.

presentation, tillagd 2013-10-28

Utrustning som rehabiliterings- och sjukgymnastiksimulatorer används i terapeutiska syften för att återhämta patienter efter operationer och skador, samt för att förebygga funktionsstörningar i kroppen.

OOO M.P.A. medicinska partners" erbjuder högteknologisk rehabiliterings- och sjukgymnastikutrustning från världsberömda varumärken. Vi utför även design av specialiserade rum på sjukhus, kliniker, sanatorier, sportcenter, fitnessklubbar och eftermarknadsservice av träningsutrustning.

Utrustning för rehabilitering i vårt företag

• Apparater för rehabilitering och sjukgymnastik, idrott och estetisk medicin. Multifunktionella simulatorer baserade på elektriska, ultraljuds-, laser-, magnetiska, mikro- och kortvågseffekter används för att förbättra mikrocirkulationen, vävnadsregenerering och trofism. Upprättstående robotsängar, sensoriska löpband, styrke- och konditionsmaskiner har många inställningar och anpassar sig lätt till varje patients fysiologiska egenskaper.
• Hydroterapeutisk och balneologisk utrustning. Duschar och bad med möjlighet till hydromassage, bad baserade på lera, mineralvatten och termalvatten ger effektiva terapeutiska och spabehandlingar.
• stabilometriska system. Simulatorer med biofeedback på stödreaktionen bidrar till återställandet av motorisk aktivitet hos sängliggande, delvis immobiliserade och polikliniska patienter.
• Utrustning för stötvågsterapi. Enheter för att generera akustiska vågor är utrustade med ett brett utbud av applikatorer och munstycken som riktar sig mot problemområden för patienter med urologiska, neurologiska, ortopediska och andra sjukdomar.
• urodynamiska system. Helt datoriserad utrustning ger effektiv bäckenbottenträning. Att spara sessionsdata hjälper till att spåra framstegen för varje patients tillfrisknande.

Rehabilitering av patienter efter skador och stroke är en process i flera steg som pågår under lång tid och innehåller många komponenter (ergoterapi, kinesioterapi, massagekurser, träningsterapi, sessioner med psykolog, logoped, behandling av neuropatolog) .
Inom modern medicin dyker det upp nya metoder som tjänar till att återställa hjärnans funktion och återställa patienten till ett normalt liv så snart som möjligt.

Robotmekanoterapi - en ny metod för rehabilitering

Robotmekanoterapi är en av de nyaste inriktningarna för att återställa patientens motoriska funktioner. Dess essens ligger i användningen av speciella robotstrukturer för att träna funktionerna i de övre och nedre extremiteterna med närvaro av feedback.

Fördelen med robotterapi är att man uppnår bästa kvalitet på träningen jämfört med traditionell sjukgymnastik på grund av följande faktorer:

• ökning av varaktigheten av klasser;
• hög noggrannhet av cykliska repetitiva rörelser;
• oföränderligt enhetligt träningsprogram;
• närvaron av mekanismer för att utvärdera effektiviteten av de utförda övningarna och förmågan att visa det för patienten.

1. System för rehabilitering av de övre extremiteterna.

Denna typ av anordning är utformad för att återställa funktionen hos händer och fingrar, främst i fall av stroke och kraniocerebrala skador, och det är också möjligt att genomföra rehabiliteringsprogram för posttraumatiska och postoperativa patologier i händernas leder, kroniska degenerativa och inflammatoriska sjukdomar i händernas leder. Kärnan i systemet är i tekniken för omvänd träning av rörelserna i de övre extremiteterna.

I händelse av skada eller i området för skada på hjärnvävnaden dör cellerna och överföringen av impulser stoppar i detta område av hjärnan. Men tack vare mekanismen för neuroplasticitet kan hjärnan anpassa sig till många patologiska situationer.

Neuroplasticitet är förmågan hos friska neuroner som är belägna nära fokus för hjärnvävnadsskada att ansluta till omgivande nervceller och ta på sig vissa funktioner, det vill säga under vissa förhållanden (till exempel ta emot stimuli från periferin) för att återställa informationsöverföring mellan det centrala och perifera nervsystemet.

Därför är en mycket viktig faktor programmet för effekterna av vissa stimuli på det drabbade området av hjärnan. Sådana stimuli är repetitiva funktionella rörelser som måste utföras mycket exakt i en viss ordning.

Utbildning i robotrehabiliteringssimulatorer kan ge ett liknande incitamentsprogram. Enheten kan utföra från trehundra till femhundra högprecisionsrepetitiva rörelser per timme (jämfört med trettio till fyrtio rörelser under normal träning), vilket skapar optimala förutsättningar för att återställa handens funktioner på kortare tid.

Behandlingsförloppet kan tas på sjukhuset dagligen eller på poliklinisk basis - sedan genomförs kursen varje timme två till tre gånger i veckan.

2. Robotkomplex för att lära ut färdigheten att gå.

Dessa konstruktioner är ett genombrott inom robotik och är designade för att behandla patologiska tillstånd med nedsatt gång-, koordinations- och balansfunktion.

Indikationer för användning är rörelsestörningar i de nedre extremiteterna i samband med förekomsten av en kraniocerebral eller ryggradsskada, konsekvenserna av en stroke, parkinsonism, multipel skleros och demyeliniserande sjukdomar.

Hela apparaten kan innefatta en automatisk gångsynkroniseringsplattform, ett patientkroppsupphängningssystem, ett automatiskt benrörelsesystem och ett datorprogram. Genom att övervaka och reglera patientens rörelser med hjälp av sensorer uppnås stimulering av de drabbade områdena i hjärnan på samma sätt som det sker under naturlig gång. .

Användningen av sådana återställningssystem låter dig:

• hjälpa patienten att stå upp och återställa funktionen att gå på kortast möjliga tid;
• förhindra komplikationer förknippade med orörlighet hos patienter under lång tid (trycksår, muskelatrofi, trängsel i lungorna);
• anpassa patientens hjärta och blodkärl för att återgå till fysisk aktivitet och kroppens vertikala position.

Terapiförloppet kan pågå från femton till fyrtiofem träningspass. Deras antal bestäms individuellt för varje patient av den behandlande läkaren efter en klinisk undersökning.

Typer av robotkomplex

Som klinisk praxis visar, hjälper återställande av patienters motoriska aktivitet med hjälp av robotmekanoterapi i de flesta fall till att undvika funktionshinder och återställa patienter till ett normalt liv.

Du kan gå en kurs i robotmekanoterapi med de senaste rehabiliteringssystemen på Evexia Medical Clinic. Dessa revolutionerande metoder för återhämtning låter dig programmera ditt personliga program för varje patient, beroende på patientens behov och förmåga.