편마비 어깨 통증을 위한 어깨 재활로봇의 사용성 평가 (Usability Evaluation of Shoulder Rehabilitation Robot for Hemiplegic Shoulder Pain)

서지정보

· 발행기관 : 한국재활복지공학회
· 수록지 정보 : 재활복지공학회논문지 / 19권 / 2호 / 98 ~ 104페이지
· 저자명 : 이정수, 김광기

초록

편마비 측의 어깨 관절 통증은 뇌졸중 환자에게 흔하고 불편한 합병증으로 통증을 완화하고 어깨의 관절가동범위(ROM) 회복을 위해서는 효과적인 재활 치료가 필요하다. 이 연구에서는 뇌졸중 편마비 환자를 위해 어깨 관절의 외전, 외회전, 굽힘 동작 등을 수행할 수 있는 6자유도 로봇 팔을 포함한 어깨 재활로봇을 개발했으며 이 로봇은 수동운동, ROM 회복을 위한 스트레칭, 운동 강화를 위한 능동보조운동이 가능하다. 프로토타입의 사용성 평가는 편마비 어깨 통증이 있는 뇌졸중 환자 10명과 물리치료사 5명을 대상으로 실시하였다. 참가자들은 로봇 사용 후 설문지와 인터뷰를 완료하여 개선이 필요한 부분과 향후 개발 방향에 대한 유용한 의견을 얻을 수 있었다. Armeo Power와 같이 널리 사용되는 상지 재활로봇과 비교했을 때, 제안된 로봇은 어깨 관절의 ROM 회복과 통증 치료를 주목적으로 하는 점과 스트레칭 및 능동보조운동을 구현하고 6축 힘-토크센서로 의도 파악 및 통증 관리를 적용한 것에 대하여 긍정적인 피드백을 받았다. 주요 의견은 다양한 환자 상태에 맞출 수 있는 손잡이 및 벨크로와 같은 고정 장치의 개선 필요성과 다양한 신체 크기에 맞게 팔 길이 등을 쉽게 조절할 수 있는 기능 개선의 필요성이었다. 이러한 개선 사항은 다음 시제품에 반영되어 재활 로봇이 환자들에게 더 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

영어초록

Hemiplegic shoulder pain is a common and uncomfortable complication in stroke patients, necessitating effective rehabilitation therapy to alleviate pain and restore the shoulder joint's range of motion (ROM). In this study, we developed a shoulder rehabilitation robot equipped with a six-degree-of-freedom (6-DOF) robotic arm capable of performing abduction, external rotation, and flexion movements for hemiplegic stroke patients. The robot supports three modes of operation: passive motion, stretching motion for ROM restoration, and active-assisted motion for strengthening exercises. Usability evaluation of the prototype was conducted with 10 stroke patients with hemiplegic shoulder pain and five physical therapists. Participants completed questionnaires and interviews after wearing the prototype, providing valuable feedback on areas for improvement and future development directions. Compared to widely used upper limb rehabilitation robot such as the Armeo Power, the proposed robot received positive feedback for its focus on restoring shoulder joint ROM and alleviating pain, as well as for implementing stretching and active-assisted motion, and applying intention dection and pain management using a six-axis force-torque sensor. Feedback indicated the need for various and improved fixation devices like handles and velcro to accommodate patient conditions, as well as the need for convenience in adjusting the robot arm to different body sizes. These improvements are expected to be addressed in the next prototype, making the rehabilitation robot more helpful for patients.

참고자료

· 없음