Mehanizem robotske naprave za vadbo prstov in zapestjaMandeljc, Ana (Avtor) Kamnik, Roman (Mentor) Možganska kapzapestjeprstirehabilitacijaeksoskeletrobotnapravaPričujoča magistrska naloga se ukvarja s problemom zasnove, izdelave, validacije ter ocene potencialnih tveganj uporabe robotske naprave za vadbo, ki pacientom po možganski kapi pomaga pri rehabilitaciji odpiranja ter zapiranja dlani. Cilj je rehabilitacija gibanja zapestja ter sklepov prstov, z izjemo palca, iz sočasne fleksije v ekstenzijo. Na ta način se želi posnemati ter ponovno priučiti motorični vzorec prijemanja ter spuščanja predmetov. Motivacija za izbor teme je predvsem pozna vključitev rehabilitacije distalnega dela zgornje okončine v rehabilitacijski program, velika obremenjenost terapevtov pri manualnem izvajanju rehabilitacijskih protokolov ter terapevtskih vaj nasploh, želja po omogočanju večje samostojnosti pacientom pri procesu rehabilitacije, tudi po odpustu iz bolnišnice, ter dejstvo, da je kvaliteta življenja pri velikem številu pacientov v kroničnem obdobju po kapi, predvsem zaradi prisotne pareze ali plegije s hipo- ali hipertonijo oziroma spastičnostjo, izrazito zmanjšana. Pri zasnovi naprave smo bili med drugim pozorni predvsem na to, da je naprava enostavna za nadevanje -- tudi z uporabo le ene roke, enostavna za uporabo, prilagodljiva različnim antropometričnim lastnostim uporabnikov, varna ter ima relativno nizke stroške izdelave. Vse to so ključne lastnosti naprave, ki bi jo v prihodnosti pacienti lahko, skupaj z uporabo telerehabilitacijskih platform, samostojno uporabljali za terapevtsko vadbo na domu. Prvi del magistrske naloge se posveča predstavitvi procesa zasnove eksoskeletnega mehanizma naprave, pri čemer premikanje njegovih segmentov vsiljuje želeno gibanje dlani ter zapestju -- fleksijo in ekstenzijo. Preko treh verzij prototipov, ki smo jih tekom razvoja nadgrajevali, smo prišli do končne konfiguracije paralelnega mehanizma, ki ga sestavlja po sedem segmentov ter nosilec za pogon na vsaki strani, naslon za podlaket ter dva naslona za prste. Pri tem smo uspeli segmente mehanizma povezati na način, ki ciljno gibanje omogoča s premikanjem le enega gnanega segmenta, kljub temu pa smo se, za enakomerno razporeditev obremenitev naprave med vadbo, odločili za namestitev dveh pogonov, enega na vsaki strani mehanizma. Tekom zasnove tretje verzije prototipa je bila opravljena tudi analiza sil ter navorov, preko česar smo pred pričetkom validacijskih meritev izbrali ustrezne pogone. V nadaljevanju je bila opravljena validacija gibanja naprave, pri čemer smo primerjali trajektorije gibanja dlani ter zapestja zdravih posameznikov pri treh protokolih -- brez naprave, s pasivno napravo ter z aktivno napravo. Gibanje naprave ter njen način prilagajanja dimenzij posameznikom sta bila zadovoljiva. Sicer gibanje v fleksiji distalnih sklepov prstov ni bilo tako izrazito kot pri prostem gibanju, je pa bilo gibanje v zapestju, z in brez naprave, tako v fleksiji kot v ekstenziji, brez večjih razlik. Pri nekaterih merjencih je bila pri aktivnem protokolu ugotovljena bolj izrazita ekstenzija kot pri prostem gibanju ali gibanju s pasivno napravo. Gibanje z uporabo naprave, pasivno ali aktivno, je imelo višjo ponovljivost gibanja. Zadnji del magistrske naloge se ukvarja s pripravo dokumenta za oceno obvladovanja tveganja za medicinske pripomočke, po standardu ISO 14971, v katerem smo zbrali vsa zaznana potencialna tveganja, povezana z uporabo naprave, jih opredelili, ocenili njihovo pogostost ter resnost posledic in za vsako tveganje pripravili nabor ukrepov, preko katerih bo postalo obvladljivo. Dokument predstavlja iztočnico za nadaljnje delo v smislu zagotavljanja varnosti uporabe.[A. Mandeljc]20212021-09-08 13:55:01Magistrsko delo/naloga129824sl