[Robot therapy with the H2 exoskeleton for gait rehabilitation in patients with incomplete spinal cord injry. A clinical experience]. / Terapia robótica con el exoesqueleto H2 en la rehabilitación de la marcha en pacientes con lesión medular incompleta. Una experiencia clínica.

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Robotic exoskeletons have emerged as a promising tool in gait rehabilitation in patients with a spinal cord injury. The aim of this study was to assess the clinical applicability of a new robotic exoskeleton model (Exo H2) in the rehabilitation of people with incomplete spinal cord injury. MATERIAL AND METHODS: Exo H2 exoskeleton training was performed for 15 sessions in patients with incomplete subacute spinal cord injury. We analysed the appearance of undesirable events and the patient's perception of pain, fatigue and comfort. In addition, a pilot test was carried out on the possible effectiveness of the device by analysing gait characteristics before and after treatment measured by the 10mWT, the 6mWT, the TUG, the WISCI-II, and the impact on the SCIM III scale. RESULTS: Of a group of 8 patients recruited, we were able to analyse data from 4. No undesirable effects were reported. The VAS value was 2.28±1.55 for pain, 3.75±1.55 for fatigue and 4.17±1.68 for comfort. All values improved on the WISCI-I and the TUG and almost all in the 10MWT and in the 6MWT. CONCLUSIONS: The performance of the Exo H2 exoskeleton was robust during a clinical protocol for gait rehabilitation. The treatment was safe, without undesirable effects and with good patient tolerance. These results might justify the performance of clinical trials with an adequate sample size.

Adaptive Control in Passive rehabilitation routines using ELLTIO / Control Adaptable en rutinas de rehabilitación pasiva utilizando ELLTIO

ABSTRACT: The Exoskeleton for Lower Limb Training with Instrumented Orthosis (ELLTIO) is a mechatronic device that can be used to assist in passive kinesitherapy to increase human muscles strength and resistance [1]. This paper presents an alternative for passive rehabilitation process using an exoskeleton for knee and ankle. The main idea is assist a pro fessional physiotherapist in the design and performance of exercises routines for his patients using the prototype. The knee and ankle joint's movements are recorded and storage during the exercises to propose a similar computer generated trajectories which the exoskeleton on should follow. An adaptive controller is implemented to track the trajectories and adapt the user parameters.

RESUMEN: El exoesqueleto para el entrenamiento de miembros inferiores con órtesis instrumentada (ELLTIO) por sus siglas en ingles "Exoskeleton for Lower Limb Training with Instrumented Orthosis" es un dispositivo mecatrónico que se puede utilizar para ayudar en la fisioterapia pasiva para aumentar la fuerza y resistencia de los músculos humanos. En este trabajo se presenta una alternativa para el proceso de rehabilitación pasiva utilizando un exoesqueleto de rodilla y tobillo. La idea principal es ayudar a un fisioterapeuta profesional en el diseño y ejecución de rutinas de ejercicios para sus pacientes utilizando el prototipo. Los movimientos de la articulación de la rodilla y el tobillo se registran y se almacenan durante los ejercicios para proponer trayectorias similares generadas por computadora que el exoesqueleto debe seguir. Se implementa un controlador adaptativo para rastrear las trayectorias y adaptar los parámetros del usuario.

Diseño mecánico de un exoesqueleto para rehabilitación de miembro superior / Mechanical design of an exoskeleton for upper limb rehabilitation

El ritmo de vida actual, tanto sociocultural como tecnológico, ha desembocado en un aumento de enfermedades y padecimientos que afectan las capacidades físico-motrices de los individuos. Esto ha originado el desarrollo de prototipos para auxiliar al paciente a recuperar la movilidad y la fortaleza de las extremidades superiores afectadas. El presente trabajo aborda el diseño de una estructura mecánica de un exoesqueleto con 4 grados de libertad para miembro superior. La cual tiene como principales atributos la capacidad de ajustarse a la antropometría del paciente mexicano (longitud del brazo, extensión del antebrazo, condiciones geométricas de la espalda y altura del paciente). Se aplicó el método BLITZ QFD para obtener el diseño conceptual óptimo y establecer adecuadamente las condiciones de carga de servicio. Por lo que, se definieron 5 casos de estudio cuasi-estáticos e implantaron condiciones para rehabilitación de los pacientes. Asimismo, mediante el Método de Elemento Finito (MEF) se analizaron los esfuerzos y deformaciones a los que la estructura está sometida durante la aplicación de los agentes externos de servicio. Los resultados presentados en éste trabajo exhiben una nueva propuesta para la rehabilitación de pacientes con problemas de movilidad en miembro superior. Donde el equipo propuesto permite la rehabilitación del miembro superior apoyado en 4 grados de libertad (tres grados de libertad en el hombro y uno en el codo), el cual es adecuado para realizar terapias activas y pasivas. Asimismo, es un dispositivo que está al alcance de un mayor porcentaje de la población por su bajo costo y fácil desarrollo en la fabricación.

The pace of modern life, both socio-cultural and technologically, has led to an increase of diseases and conditions that affect the physical-motor capabilities of persons. This increase has originated the development of prototypes to help patients to regain mobility and strength of the affected upper limb. This work, deals with the mechanical structure design of an exoskeleton with 4 degrees freedom for upper limb. Which has the capacity to adjust to the Mexican patient anthropometry (arm length, forearm extension, geometry conditions of the back and the patient's height) BLITZ QFD method was applied to establish the conceptual design and loading service conditions on the structure. So, 5 quasi-static cases of study were defined and conditions for patient rehabilitation were subjected. Also by applying the finite element method the structure was analyzed due to service loading. The results presented in this work, show a new method for patient rehabilitation with mobility deficiencies in the upper limb. The proposed new design allows the rehabilitation of the upper limb under 4 degrees of freedom (tree degrees of freedom at shoulder and one at the elbow), which is perfect to perform active and passive therapy. Additionally, it is an equipment of low cost, which can be affordable to almost all the country population.