- Tytuł:
-
Spasticity from an engineering point of view
Spastyczność z inżynierskiego punktu widzenia - Autorzy:
- Głowiński, Sebastian
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1966260.pdf
- Data publikacji:
- 2014
- Wydawca:
- Akademia Wychowania Fizycznego im. Bronisława Czecha w Krakowie
- Tematy:
-
spasticity
Rehabilitation
management
clinical scales
modelling
spastyczność
rehabilitacja
urządzenia rehabilitacyjne
modelowanie - Opis:
-
Spasticity is a serious mobility condition that causes increased muscle tension or muscle stiffness and frequently occurs after stroke. In Poland, the estimated annual incidence of stroke amounts to 60,000 cases, with 6,000–7,000 stroke patients experiencing significant spasticity. The purpose of this article is to characterise equipment used in the rehabilitation of upper and lower limbs, describe the development of a mathematical model of the lower limb and implement a computer model into the Wartenberg test using the Matlab-Simulink package. The computer model comprises two files: the first file includes anthropometric data, and the second file was used to run a simulation. The computer model took into account lower limb stiffness and damping coefficients. The complexity of spasticity makes constructing a device that would meet the patient’s and the physical therapist’s expectations difficult. The robot should ensure patient’s safety and facilitate recovery while simultaneously recording the parameters and progress of the therapy. A majority of applied devices require considerable physical effort on the part of the physical therapist, who must, for example, ensure that the patient is safe and stable while walking. Despite these drawbacks, attempts are made to introduce modern technology into rehabilitation. However, the physical therapist has different expectations from the engineer who construct the devices due to different perspectives on the issue. Meeting the therapist’s expectations may prove very difficult. The devices constructed sometimes actually hinder the therapy due to the use of fall protection, for example, which is necessary for patients with balancing problems. Using straps causes pressure in the groin, leading to discomfort and difficulty in concentrating on the therapy on the part of the patient. This article presents tests that patients undergo and describes the basic scale for assessing the degree of spasticity. A simulation was performed with appropriate stiffness and damping coefficients based on real data concerning lower limb behaviour in patients during the Wartenberg test. The results of the simulations and their compatibility with the real data indicated that the behaviour of spastic limbs can be modelled as long as additional data are introduced, e.g., EMG readings.
Spastyczność jest poważnym schorzeniem ruchowym, objawiającym się wzmożonym napięciem mięśniowym lub sztywnością mięśni. Często występuje po udarze mózgu. W Polsce szacuje się roczną zachorowalność na udar na poziomie 60000 przypadków, znaczna spastyczność pojawia się u 6000-7000 osób, które przeżyją udar. Celem artykułu jest scharakteryzowanie wybranych urządzeń wykorzystywanych w procesie rehabilitacji kończyn górnych i dolnych oraz zaimplementowanie modelu matematycznego do pakietu Matlab-Simulink do testu Wartenberga. Model komputerowy składa się z dwóch plików, pierwszy zawiera dane antropometryczne, drugi – model blokowy służy do uruchamiania symulacji. W modelu komputerowym kończyny dolnej uwzględniono współczynnik sztywności i tłumienia. Ze względu na złożoność problemu spastyczności utrudnione jest skonstruowanie urządzenia, które spełniałoby oczekiwania pacjenta i fizjoterapeuty. Urządzenie powinno zapewniać bezpieczeństwo pacjenta i ułatwiać proces leczenia z jednoczesną rejestracją parametrów i postępów terapii. Większość stosowanych urządzeń i tak wymaga znacznego wysiłku fizycznego fizjoterapeuty, który np. musi zapewnić bezpieczeństwo pacjenta i jego stabilizację w procesie chodzenia. Pomimo tych wad podejmowane są próby wprowadzenia nowoczesnej techniki również w rehabilitacji. Jednak inne oczekiwania ma fizjoterapeuta, a inaczej widzi istotę problemu inżynier konstruujący urządzenie. Nie zawsze udaje się spełnić wymagania terapeuty. Niejednokrotnie skonstruowane urządzenia wręcz utrudniają terapię, np. ze względu na zastosowane zabezpieczenie pacjenta przed upadkiem, co jest istotne w przypadku osób z problemem pionizacji. Rozwiązania w postaci szelek powodują ucisk w pachwinach, co prowadzi do dyskomfortu i pacjent nie może skupić się na procesie rehabilitacji. W artykule przedstawiono niektóre testy, którym poddawani są pacjenci, i opisano podstawowe skale w jakich ocenia się stan zaawansowania choroby. Bazując na rzeczywistych wynikach pomiarów zachowania kończyny dolnej pacjentów podczas testu Wartenberga, przeprowadzono symulację z doborem odpowiednich współczynników sztywności i tłumienia. Uzyskane wyniki symulacji i ich zgodność z rzeczywistymi danymi wskazały, że istnieje możliwość modelowania zachowania kończyny spastycznej, jednak konieczne jest wprowadzenie dodatkowych danych jak sygnał czynności elektrycznej mięśni (EMG). - Źródło:
-
Medical Rehabilitation; 2014, 18(1); 29-36
1427-9622
1896-3250 - Pojawia się w:
- Medical Rehabilitation
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł