Podstrona: Urządzenie rehabilitacyjne z mikroprocesorowym sterowaniem z napędem pneumatycznym do ćwiczeń biernych kończyn dolnych / POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. Ignacego Łukasiewicza

Urządzenie rehabilitacyjne z mikroprocesorowym sterowaniem z napędem pneumatycznym do ćwiczeń biernych kończyn dolnych

2022-06-13
, red.  Anna Worosz
Od lewej: dr inż. Marta Żyłka, mgr inż. Marcin Biskup,  dr inż. Wojciech Żyłka, dr inż. Zygmunt Szczerba,

Projekt pn. „Urządzenie rehabilitacyjne z mikroprocesorowym sterowaniem z napędem pneumatycznym do ćwiczeń biernych kończyn dolnych” autorstwa dr inż. Marty Żyłki i dr. inż. Zygmunta Szczerby z Katedry Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa, Marcina Biskupa oraz dr. inż. Wojciecha Żyłki otrzymało srebrny medal podczas XV Międzynarodowych Targów Wynalazków i Innowacji INTARG 2022. Urządzenie jest przeznaczone dla pacjentów z dysfunkcjami narządów ruchu, głównie do rehabilitacji stawów kolanowych i biodrowych, i służy do przywracania sprawności narządu ruchu kończyn dolnych.

Na projekt składają się dwa patenty: patent numer Pat. 233326 na wynalazek  „Urządzenie do rehabilitacji kończyn dolnych” oraz patent numer Pat.240501 na wynalazek „Układ sterowania prędkością i współbieżnym wysuwem tłoczysk dwóch siłowników pneumatycznych”.

Opis urządzenia

Urządzenie rehabilitacyjne symuluje naturalny ruch kończyn za pomocą siłowników i dodatkowo reaktywuje funkcje sprawnościowe kończyn dolnych pacjenta. Zastosowany w urządzeniu układ sterowania umożliwia jednoczesny ruch dwóch tłoczysk siłowników pneumatycznych, a nowatorskie sterowanie reguluje współbieżny ruch dwóch siłowników. Istotną kwestią układu sterowania są dwie grupy zaworów dławiąco-zwrotnych, które składają się z czterech takich samych zaworów dławiąco-zwrotnych odpowiednio wyskalowanych – ustawionych na różną wysokość otwarcia zaworu.

Podczas wysuwu tłoczysk elementu wykonawczego mikrokontroler położenia dokonuje odczytu różnicy przemieszczenia pomiędzy dwoma tłoczyskami za pomocą czujników potencjometrycznych. W zależności od różnicy przemieszczeń poszczególne strefy załączają się. Mikrokontroler odczytuje różnicę (strefę) w przemieszczeniu tłoczysk elementów wykonawczych i następnie steruje zaworami dwustanowymi, które są połączone z wyskalowanymi zaworami dławiąco-zwrotnymi, odpowiednio je załączając.

Urządzenie jest przeznaczone dla pacjentów z dysfunkcjami narządów ruchu, głównie do rehabilitacji stawów kolanowych i biodrowych. Służy do przywracania sprawności narządu ruchu kończyn dolnych przez wykonywanie ćwiczeń biernych. Jednoczesne wykonywanie ruchu obu kończyn dolnych w ćwiczeniach biernych oraz czynnych ma na celu m.in. wyrobienie i utrzymanie pełnego zakresu ruchu w stawach, zabezpieczenie przed powstaniem przykurczów mięśniowych oraz zapobieganie odleżynom. 

Zastosowanie

Po konsultacji z ekspertami z dziedziny rehabilitacji stwierdzono, że urządzenie znajduje zastosowanie przede wszystkim u pacjentów z problemami neurologicznymi oraz ortopedyczno-chirurgicznymi, m.in.:

  • po złamaniach w obrębie kończyny dolnej, po rekonstrukcjach z zespoleniem kości i operacjach zrostów torebki stawowej (w wyniku zmniejszenia elastyczności stawu),
  • po unieruchomieniach w następstwie uszkodzeń torebki stawowej i struktur okołostawowych (błony maziowej, kaletek) stawu kolanowego i biodrowego,
  • z entezopatią (zwapnieniami okołostawowymi),
  • po operacjach lub zabiegach plastycznych łękotek stawu kolanowego,
  • po zapaleniu ścięgien stawów kończyny dolnej (po wyleczeniu stanu zapalnego),
  • po złamaniach przyskrętowych szyjki kości udowej,
  • po endoskopii kolana (w uszkodzeniach struktur stawu kolanowego),
  • po udarze mózgu,
  • po operacjach guza mózgu,
  • po uszkodzeniu rdzenia kręgowego, zwłaszcza w odcinku piersiowym kręgosłupa,
  • ze stwardnieniem rozsianym,
  • z endoprotezą kolana i stawu biodrowego,
  • z mózgowym porażeniem dziecięcym,
  • w długotrwałym unieruchomieniu.

Urządzenie to jest również bardzo przydatne do rehabilitacji pacjentów, u których wystąpił ciężki przebieg choroby wywołanej wirusem Covid-19.

Podjęta zbyt późno rehabilitacja skutkuje długotrwałym bezruchem kończyny. Dlatego ważne jest prowadzenie ćwiczeń już w pierwszych dniach choroby lub po urazie, z właściwym sterowaniem, co ochroni pacjenta przed zanikami i przykurczami mięśniowymi, zwyrodnieniami stawów, odleżynami, zmniejszy zagrożenie trwałym inwalidztwem i uzależnieniem od otoczenia.

Przeprowadzona analiza procesów rehabilitacji, szczególnie kończyn dolnych, wykazała przydatność i znaczenie ćwiczeń wymagających jednoczesnego ruchu obu kończyn pacjenta. Bardzo dobre wyniki daje równoczesne ćwiczenie obu kończyn – zdrowej i porażonej, ponieważ ruchy kończyny zdrowej przyczyniają się do zwiększenia potencjału mięśni w kończynie porażonej.

Powrót do listy aktualności

Nasze serwisy używają informacji zapisanych w plikach cookies. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie plików cookies zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki, które możesz zmienić w dowolnej chwili. Więcej informacji odnośnie plików cookies.

Akceptuję