電気刺激とロボットハンド装具を組み合わせることにより、感覚運動障害のある人の握力を改善する (SENSIBLE-EXO)

神経障害や損傷に起因する手の運動障害や感覚障害は、世界中で 5,000 万人以上の人に影響を与えています。 脳卒中、脊髄損傷 (SCI)、外傷性脳損傷 (TBI) などの症状は、長期的な手の障害を引き起こし、日常生活や社会的統合に大きな影響を与える可能性があります。 従来の理学療法ではリハビリテーションの効果が限られているため、日常活動を支援する補助器具が必要な解決策として浮上しています。 柔らかい外骨格は、ユーザーにとってより快適で順応性があるという利点がありますが、十分な力を生成するのに苦労することがよくあります。 一方、e スリーブのような電気刺激衣類は、前腕の神経と筋肉を刺激することで有望です。 しかし、標的刺激のための電極の配置が難しいため、正確で安定した動作制御を達成することは依然として困難です。 さらに、現在利用可能なデバイスはどれも、ユーザーの手の失われた感覚を人工的に回復することができず、壊れやすい物体を扱う能力が制限されています。

これらの限界を認識して、我々の研究では、標準的な手の柔らかい外骨格と以下を組み合わせるソリューションを提案しています。(i) 指の屈筋と伸筋に電気刺激を与え、外骨格の動きと同期した人工筋肉の収縮を生成し、握力の不足を補います。 (ii) 神経に電気刺激を与えて失われた触覚を人工的に回復させ、ユーザーが環境と対話するときに加えている力についてのフィードバックを受け取ることができるようにします。 研究者らは、この提案された組み合わせを Sensible-Exo と呼んでいます。

この目標を達成するために、私たちのプロジェクトは、SensoExo を使用した支援およびリハビリテーションのシナリオにおける機能の改善を、外骨格のみを使用した場合またはまったくサポートを使用しなかった場合と比較して評価することを目的としています。 外骨格は、機能的電気刺激 (FES) および経皮的電気神経刺激 (TENS) の形で非侵襲的電気刺激を送達できる電気刺激スリーブと結合されます。 力センサーと曲げセンサーが埋​​め込まれた手袋を使用して電気刺激を調整します。 さらに、機能的課題の強化の研究とは別に、研究者らは身体の知覚、表現、多感覚の統合の改善を探求する予定です。 実際、研究者らは、開発されたアドホック仮想現実評価によって、患者が自分の身体をどのように認識しているかを特定することも目的としています。 各評価の前に、患者は仮想現実内で事前に定義された動作を実行して、仮想現実に慣れ、実行力を高めます。

研究中、参加者は、運動課題（掴みと放し、トロントリハビリテーション研究所の手機能検査、握力調節検査、仮想卵検査など）、認知課題（二重課題）など、残存能力に基づいてさまざまな課題を実行します。 、身体表現と知覚の評価。 これらのタスクの一部は、アクティブな刺激の有無にかかわらず、仮想現実環境で実行されます。