Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
5-Year IF – 2.0, IF – 1.9, JCI (2024) – 0.43
Scopus CiteScore – 4.3
Q1 in SJR 2024, SJR score – 0.598, H-index: 49 (SJR)
ICV – 161.00; MNiSW – 70 pts
Initial editorial assessment and first decision within 24 h

ISSN 1899–5276 (print), ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2011, vol. 20, nr 2, March-April, p. 227–233

Publication type: review article

Language: English

Exoskeletons in Neurological Diseases – Current and Potential Future Applications

Egzoszkielety w terapii schorzeń neurologicznych – zastosowania obecne i przyszłe

Emilia Mikołajewska1,, Dariusz Mikołajewski2,

1 Rehabilitation Clinic, Military Clinical Hospital No. 10 and Polyclinic, Bydgoszcz, Poland

2 Division of Applied Informatics, Department of Physics, Astronomy and Applied Informatics, Nicolaus Copernicus University in Toruń, Poland

Abstract

An exoskeleton is a distinctive kind of robot to be worn as an overall, effectively supporting or, in some cases substituting for, the user’s own movements. The development of exoskeletons can lead to important changes in the rehabilitation of disabled people by introducing an alternative to wheelchairs. Exoskeletons can be an efficient tool in gait re-education and in the restoration of upper limb functions, and they can support therapists and caregivers in tasks that require major physical effort. The functionality of exoskeleton can easily be extended by a “disabled person integrated IT environment”, described by authors. Exoskeletons can also be easily adapted to the needs of severely ill or aged people.

Streszczenie

Egzoszkielet to szczególny rodzaj robota zakładanego na użytkownika w formie kombinezonu skutecznie wspomagającego lub, w wybranych przypadkach, zastępującego jego ruch. Rozwój egzoszkieletów może doprowadzić do zmian w rehabilitacji osób niepełnosprawnych dzięki wprowadzeniu alternatywy dla wózków dla osób niepełnosprawnych, wykorzystanie egzoszkieletów jako skutecznych narzędzi do reedukacji chodu i czynności kończyn górnych oraz jako wsparcie terapeutów i opiekunów osób niepełnosprawnych, ciężko chorych i w podeszłym wieku przy wykonywaniu czynności związanych ze znacznym wysiłkiem fizycznym. Funkcjonalność egzoszkieletu może zostać zwiększona dzięki włączeniu go w przedstawione przez autorów „zintegrowane środowisko teleinformatyczne osoby niepełnosprawnej”. Prezentowane rozwiązania mogą w łatwy sposób być przystosowane do potrzeb osób ciężko chorych lub w podeszłym wieku.

Key words

neurological diseases, rehabilitation, robotics, exoskeleton, hospital care, home care

Słowa kluczowe

choroby neurologiczne, rehabilitacja, robotyka, egzoszkielet, opieka szpitalna, opieka domowa

References (18)

  1. Mikołajewska E: Egzoszkielet HAL 5 (article in Polish). Mag Pielęg Położ 2007, 5, 42.
  2. Mikołajewska E: Neurorehabilitacja. Zaopatrzenie ortopedyczne. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2009, 74–76.
  3. Dollar AM, Herr H: Lower extremity exoskeletons and active orthoses: challenges and state-of-art. IEEE Transactions on Robotics 2008, 24(1), 1–15.
  4. Yang C-Y, Zhang J-F, Chen Y et al.: A review of exoskeleton-type systems and their key technologies. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: J Mech Eng Sci 2008, 222(8), 1599–1612.
  5. MEDLINE/PubMed (U.S. National Library of Medicine) http://www.ncbi.nlm.noh.gov/pubmed – access 24.02.2011
  6. Mikołajewska E, Mikołajewski D: Wheelchair development from the perspective of physical therapists and biomedical engineers. Adv Clin Exp Med 2010, 19, 6, 771–776.
  7. Fleischer C, Reinicke C, Hummel G: Predicting the intended motion with EMG signals for an exoskeleton orthosis controller. Proc 2005 IEEE Int Conf Robot Auton Syst (IROS), 2029–2034.
  8. Suzuki K, Kawamura Y, Hayashi T et al.: Intention based walking support for paraplegia patient. Proc IEEE Int Conf on Systems, Man and Cybernetics 2005, 2707–2713.
  9. Fleischer C: Controlling exoskeletons with EMG signals and a biomechanical body model. PhD Thesis. Technische Universität Berlin 2007.
  10. Cass AB: Preliminary specifications for an exoskeleton for the training of balance in balance impaired individuals. MSc Degree Thesis. Virginia Polytechnic Institute and State University 2008.
  11. Mikołajewska E, Mikołajewski D: Automatyzacja wózków dla niepełnosprawnych (article in Polish). Acta Bio-Opt Inform Med 2010, 1, 13–14.
  12. Mikołajewska E: Wózki dla niepełnosprawnych (article in Polish). Prakt Fizjoter Rehabil 2010, 5, 34–37.
  13. Mikołajewska E, Mikołajewski D: Roboty rehabilitacyjne (article in Polish). Rehabil Prakt 2010, 4, 49–53.
  14. Mikołajewska E, Mikołajewski D: Roboty rehabilitacyjne i pielęgnacyjne (article in Polish). Mag Pielęg Położ 2009, 12, 42.
  15. Mikołajewska E: Lokomat jako element nowoczesnej reedukacji chodu (article in Polish). Prakt Fizjoter Rehabil 2010, 10, 15–18.
  16. Suzuki K, Mito G, Kawamoto H et al.: Intention-Based Walking Support for Paraplegia Patients with Robot Suit HAL. Advd Robot 2007, 21(12), 1441–1469.
  17. Tsukahara A, Hasegawa Y, Sankai Y: Standing-up Motion Support for Paraplegic Patient with Robot Suit HAL. Proceedings of IEEE 11th International Conference on Rehabilitation Robotics 2009, 211–217.
  18. Hasegawa Y, Jang J, Sankai Y: Cooperative walk control of paraplegia patient and assistive system. Proceedings of the 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 4481–4486.
© Wroclaw Medical University