3D打印的被动上肢外骨架的设计,开发和功能验证

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 儿科康复儿童康复中心
• 辅助技术 辅助技术 辅助技术

背景情况:

• 患有运动残疾的儿童,包括脑和肌肉发育不良症,通常需要物理治疗来改善日常活动.
• 传统物理治疗的有效性各不相同,这凸显了对创新的辅助设备的需求.
• 外骨架提供了一种有希望的方法来提高治疗效率和参与度.

研究的目的:

• 设计和验证一个3D打印的,被动的上肢外骨架,用于儿科物理治疗.
• 创建一个低成本,易于制造和组装的辅助设备.
• 评估外骨在游戏化治疗环境中的可用性和功能影响.

主要方法:

• 开发了一种5度自由度的被动外骨架,具有弹性带控制的双重操作模式 (辅助/阻力).
• 通过用户评分验证可用性 (平均值>3.8/5).
• 在游戏化环境中使用惯性传感器进行功能验证,测量7名儿童的手径比率,成功率和运动范围.

主要成果:

• 外骨用户报告的满意度水平在"相当满意"和"非常满意"之间.
• 观察到可量化的改善:手径比率接近1,成功率保持稳定,运动范围在某些运动中增加了超过10度.
• 该设备在患有神经运动障碍的儿童中促进了可测量的进展.

结论:

• 3D打印的被动上肢外骨架是一种可行的,具有成本效益的小儿物理治疗工具.
• 该设备显示了改善运动功能和患者参与康复的潜力.
• 这项技术可以为临床医生提供一个高效和可访问的辅助设备,用于运动残疾儿童.