Urządzenie rehabilitacyjne przeznaczone dla pacjentów z dysfunkcjami narządów ruchu skonstruowali naukowcy z Politechniki Rzeszowskiej im. Ignacego Łukasiewicza. Za rozwiązanie to otrzymali srebrny medal podczas XV Międzynarodowych Targów Wynalazków i Innowacji INTARG 2022.
Nad urządzeniem rehabilitacyjnym z mikroprocesorowym sterowaniem z napędem pneumatycznym do ćwiczeń biernych kończyn dolnych pracowali naukowcy z Katedry Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa PRz. Wynalazek przeznaczony jest dla pacjentów z dysfunkcjami narządów ruchu, głównie do rehabilitacji stawów kolanowych i biodrowych, i służy do przywracania ich sprawności.
Urządzenie 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 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.
Po konsultacji z ekspertami z dziedziny rehabilitacji stwierdzono, że urządzenie znajduje zastosowanie przede wszystkim u pacjentów z problemami neurologicznymi oraz ortopedyczno-chirurgicznymi, m.in.:
Urządzenie 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.
Anna Worosz, źródło: PRz