فصلنامه علمی- پژوهشی علوم پیراپزشکی وتوانبخشی

فصلنامه علمی- پژوهشی علوم پیراپزشکی وتوانبخشی

بررسی ساختار ‏ و عملکرد ارتوزهای قدرتی دستکش مانند مورد استفاده جهت توانبخشی دست بیماران با ‏ضعف یا فلج عضلات دست: مطالعه مرور نظام مند

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان
شیما فردی پور 1
محمد حدادی 2
1 دکتری تخصصی ارتوز و پروتز، گروه ارتوز و پروتز دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی، تهران، ایران
2 دانشیار گروه ارتوز و پروتز، دانشکده علوم توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران ‏
10.22038/jpsr.2021.44214.2038
چکیده
هدف:
 با توجه به ویژگی های متعددی که ارتوز های قدرتی دارند این وسایل می توانند در توانبخشی و بهبود شرایط افراد با مشکلات حرکتی دست کمک کننده باشند. هدف این پژوهش، مروری بر ساختار و عملکرد ارتوزهای قدرتی دستکش مانندی است که تا به امروز به منظور تمرین، کمک و بهبود عملکرد در بیماران با ضعف یا فلج عضلات دست طراحی شده اند. 
روش بررسی:
مطالعات در پایگاه های اطلاعاتی Pubmed، Scopus ، ISI web of sciences و IEEE دربازه زمانی سال های 2000 تا 2019 مورد جستجو قرار گرفتند. کلید واژه های مورد استفاده جهت جستجو براساس استراتژی PICO انتخاب گردیدند. بعد از ارزیابی مقالات، در نهایت 12 مقاله انتخاب شدند. معیارهای مدنظر برای ورود مطالعات شامل این موارد بود؛ طراحی، ساخت ارتوز قدرتی دستکش مانند، استفاده از ارتوز برای درمان، توانبخشی و بهبود عملکرد دست، استفاده برای افرادی که دچار ضعف و یا فلج در عضلات دست در اثر مشکلات سیستم اعصاب مرکزی بودند.
 یافته ها:
بررسی مطالعات نشان داد که از 12 ارتوز معرفی شده در این مطالعه 10 ارتوز از موتورهای الکتریکی برای ایجاد نیروی محرک استفاده می کردند و 2 ارتوز از سیستم پنوماتیک سود می بردند. در این بین اکثر این ارتوزها از سیستم ها انتقال نیروی کابلی استفاده می کنند. آنچه باعث تفاوت بیشتر در این ارتوزها می گردد سیستم تولید فرمان است که از روش های چون سیگنال موقعیت، سگینال الکتریکی عضله و سیستم های نرم افزاری می توان نام ببرد.
 نتیجه گیری:
ارتوزهای موجود از نظر سیستم انتقال نیرو، سیستم محرک و سیستم تولید فرمان دارای گوناگونی ها فراوانی هستند و این امر باعث شده هر یک از این وسایل قابلیت های متفاوتی برای کمک به بیماران داشته باشند. اگرچه هر یک از طرح های ارتوزی معرفی شده دارای مزایایی جهت برآورده سازی نیازهای جامعه هدف خود هستند اما خالی از محدودیت نیز نمی باشند. رفع محدودیت های این طرح ها می تواند در بالا بردن کارایی و تامین بهتر نیازهای افرادی که از این ارتوزها استفاده می نمایند نقش موثری داشته باشد.
کلیدواژه‌ها
ارتوز های قدرتی
‎ ‎ارتوزهای دستکش مانند
توانبخشی
فلج دست
  1. Li J, Wang S, Wang J, Zheng R, et al. Development of a hand exoskeleton system for index finger rehabilitation. Chinese Journal of Mechanical Engineering 2012; 25(2): 223-233.
  2. Sarakoglou I, Tsagarakis NG, Caldwell DG. Occupational and physical therapy using a hand exoskeleton based exerciser. Intelligent Robots and Systems. 2004; 3: 2973-2978.
  3. Wang J, Li J, Zhang Y, Wang S, editors. Design of an exoskeleton for index finger rehabilitation. Engineering in Medicine and Biology Society, 2009 EMBC 2009 Annual International Conference of the IEEE; 2009; 5957-5960. IEEE.
  4. Friedman N, Chan V, Reinkensmeyer AN, Beroukhim A, et al. Retraining and assessing hand movement after stroke using the MusicGlove: comparison with conventional hand therapy and isometric grip training. J Neuroeng Rehabil 2014; 11(1): 1-14.
  5. Fischer HC, Stubblefield K, Kline T, Luo X, et al. Hand rehabilitation following stroke: a pilot study of assisted finger extension training in a virtual environment. Topics in Stroke Rehabilitation 2007; 14(1): 1-12. 
  6. Patar MNAA, Komeda T, Low CY, Mahmud J. System Integration and Control of Finger Orthosis for Post Stroke Rehabilitation. Procedia Technology 2014; 15(1): 756-765.
  7. Oess NP, Wanek J, Curt A. Design and evaluation of a low-cost instrumented glove for hand function assessment. J Neuroeng Rehabil 2012; 9(2): 1-11.
  8. Ates S, Leon B, Basteris A, Nijenhuis S, et al. Technical evaluation of and clinical experiences with the SCRIPT passive wrist and hand orthosis. Human System Interactions (HSI), 2014 7th International Conference on; 2014; 188-193.
  9. Koohestani H, Baghcheghi N. The Prevalence of Depression among Caregivers of Stroke Survivors and Related Factors in Arak. Iranian Journal of Epidemiology 2012; 8(3): 66-72.
  10. Iranmanesh F VR, Gadari F, Rajabpoor N. Study of Relationship between Prevalence of Post-Stroke Depression and Stroke Risk Factors. Journal of Fasa University of Medical Sciences 2012; 2(2): 66-70.
  11. Maciejasz P, Eschweiler Jr, Gerlach-Hahn K, Jansen-Troy A, et al. A survey on robotic devices for upper limb rehabilitation. J Neuroeng Rehabil 2014; 11(1): 1-29.
  12. Delph M A , Fischer S A, Gauthier Ph, Luna CH,et al. A Soft Robotic Exomusculature Glove with Integrated sEMG Sensing for Hand Rehabilitation. 13th International Conference on Rehabilitation Robotics. 2013; 1-7.
  13. DiCicco M, Lucas L, Matsuoka Y. Comparison of control strategies for an EMG controlled orthotic exoskeleton for the hand. Robotics and Automation, 2004 Proceedings ICRA'04 2004 IEEE International Conference on; 2004;1622-1627.
  14. Dorenfeld E, Wolf R, Zeveska S. Design of a powered hand orthosis. Polytechnic Institute in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Bachelor of Science; 2013.
  15. Connelly L, Stoykov ME, Jia Y, Kenyon RV, et al. Use of a pneumatic glove for hand rehabilitation following stroke. Engineering in Medicine and Biology Society, 2009 EMBC 2009 Annual International Conference of the IEEE; 2009:; 2434-2437.
  16. Brassil T, Brassil JM. Hand rehabilitation glove. Google Patents; 2002.
  17. Carmeli E, Peleg S, Bartur G, Elbo E, et al. HandTutorTM enhanced hand rehabilitation after stroke—a pilot study. Physiotherapy Research International  2011; 16(4): 191-200.
  18. Santos CM, Pimenta CA, Nobre MR. The PICO strategy for the research question construction and evidence search. Revista latino-americana de enfermagem 2007; 15(3): 508-511.
  19. Vanoglio F, Luisa A, Garofali F,  Elbo E, et al. Evaluation of the effectiveness of Gloreha (Hand Rehabilitation Glove) on hemiplegic patients. Pilot study. XIII Congress of Italian Society of Neurorehabilitation 2011: 16(4);191-200.
  20. Abolfathi P. Development of an Instrumented and Powered Exoskeleton for the Rehabilitation of the Hand: School of Aerospace, Mechanical and Mechatronic Engineering,University of Sydney; 2007. 
  21. Noritsugu T, Takaiwa M, Sasaki D. Development of power assist wear using pneumatic rubber artificial muscles. Journal of Robotics and Mechatronics 2009; 21(5): 607-610.
  22. Delph M A, Fischer S A , Gauthier P W, Luna CM, et al. Development of a Cable Driven Flexible Robotic Rehabilitation Glove. Biomedical Engineering Society Annual Meeting 2012.
  23. Nycz CJ, Delph MA, Fischer GS. Modeling and design of a tendon actuated soft robotic exoskeleton for hemiparetic upper limb rehabilitation. Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2015 37th Annual International Conference of the IEEE; 2015: 3889-3892.
  24. Park S, Bishop L, Post T, Xiao Y, et al. On the feasibility of wearable exotendon networks for whole-hand movement patterns in stroke patients. Robotics and Automation , 2016 IEEE International Conference on; 2016:  3729-3735.
  25. Prange-Lasonder GB, Radder B, Kottink AI, Melendez-Calderon A, et al. Applying a soft-robotic glove as assistive device and training tool with games to support hand function after stroke: Preliminary results on feasibility and potential clinical impact. Rehabilitation Robotics, 2017 International Conference on; 2017: 1401-1406.
  26. Fischer HC, Triandafilou KM, Thielbar KO, Ochoa JM, et al. Use of a Portable Assistive Glove to Facilitate Rehabilitation in Stroke Survivors With Severe Hand Impairment. IEEE transactions on neural systems and rehabilitation engineering: a publication of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 2015; 24(3): 344-351.
  27. Yurkewich A, Hebert D, Wang RH, Mihailidis A. Hand Extension Robot Orthosis (HERO) Glove: Development and Testing With Stroke Survivors With Severe Hand Impairment. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering 2019; 27(5): 916-926.
  28. Fardipour S, Bahramizadeh M, Arazpour M, Jafarpisheh AS, et al. First prototype of EMG-controlled power hand orthosis for restoring hand extension in stroke patients. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine 2018; 232(12): 1176-1181.
فصلنامه علمی- پژوهشی علوم پیراپزشکی وتوانبخشی
دوره 9، شماره 4
زمستان 1399
صفحه 106-114