▲ 코넬대 홈피 캡쳐  © 장애인인식개선신문

(장애인 인식개선신문 )= 부상이나 질병으로 인한 과도한 체액 축적으로 인한 붓기인 손 부종에 대한 현재 최고의 치료법은 숙련된 치료사가 손수 부종 마사지(MEM)를 하는 것이다.

 

인간 생태학 대학의 인간 중심 디자인 조교수이자 Hybrid Body Lab의 책임자인 Cindy (Hsin-Liu) Kao와 그녀의 팀은 개인화되고 편안하게 사용할 수 있는 솔루션을 개발했다 

 

코넬대에 따르면 Weill Cornell Medicine의 의사 및 CMC(Cayuga Medical Center) 물리 치료과의 치료사들과 협력하여 Kao의 연구실은 소형 로봇 액추에이터에 의한 순차적 압축을 통해 부은 부위를 부드럽게 마사지할 수 있는 니트 웨어러블 기술인 KnitDema를 고안했다.

 

인간 중심 디자인 박사 과정 학생이자 Hybrid Body Lab 멤버인 Heather(Jin Hee) Kim은 "KnitDema: Robotic Textile as Personalized Edema Mobilization Device"의 주저자로 4월 26일 ACM CHI '23 컨퍼런스에서 발표할 예정이다. 컴퓨팅 시스템의 인적 요소, 함부르크, 독일. Kao 외에도 공동 저자는 Weill Cornell Medicine의 임상 재활 의학 명예 교수인 Dr. Michael O'Dell ; Weill Cornell Medicine의 임상 재활 의학 조교수 Joan Stilling 박사 .

 

KnitDema에 대한 아이디어는 Kao의 연구실에서 3년 이상 전에 개발한 또 다른 웨어러블 장치인 KnitDermis 에 대한 작업에서 나왔습니다. KnitDermis는 착용자에게 촉각 피드백을 제공한다. 그것은 다양한 목적을 위해 착용자의 피부에 꼬집고 비틀고 압력을 가할 수 있다.

 

Kao는 " KnitDermis에 대한 사용자 연구에서 참가자들로부터 얻은 많은 피드백은 사람들이 개인화된 피부 마사지 장치와 같은 것을 갖거나 개인의 필요를 충족시키는 지압에 정말로 관심이 있다는 것이었다. ”

 

이로 인해 Kao와 그녀의 연구실은 Weill Cornell Medicine의 O'Dell 및 Stilling과 이야기를 나누게 되었고, 그들은 이러한 유형의 웨어러블에 대한 최적의 목표를 논의하는 데 몇 주를 보냈다. 그들은 손 부종, 특히 손가락의 부종을 선택했다. "

손 부종은 많은 사람들에게 영향을 미치고 일상 생활 활동에 상당한 영향을 미칠 수 있는 상태이기 때문이다. 왜냐하면 손가락의 움직임은 일상 생활에서 없어서는 안 될 것이기 때문입니다."라고 Kao는 말했다. .

 

Stilling은 장치 개발 중에 입력을 제공할 수 있다는 점을 높이 평가했다.

 

"일반적으로 임상의는 디자인에 대한 입력 없이 의료 환경에 구현될 기술을 제시받았다."라고 그녀는 말했다. "의학적 맥락에서 장치 사용에 대한 중요한 고려 사항이 있으며 엔지니어링 팀과 의사 소통하고 중요한 설계 기능을 명확히 하는 데 도움을 줄 수 있었다."

 

Kim과 Kao는 실 모양의 형상 기억 합금(SMA) 스프링이 편물 소재에 짜여진 편물 로봇 직물을 고안해 한 손가락 위에 올려 놓았다. 스프링은 작은 인쇄 회로 기판에 의해 활성화되고 순차적으로 압축되어 부어오른 영역 밖으로 유체를 이동시킨다.

 

SMA 스프링 압축의 기간과 강도는 개별 환자의 필요에 따라 조정할 수 있다. 논문에 따르면 용수철이 수축하는 전이 온도는 섭씨 45도(화씨 113도)였으며 참가자들은 불편함 없이 이를 견뎌냈다.

 

Kao와 Kim은 모의 손가락(실리콘으로 캡슐화된 포화 스폰지)에서 KnitDema를 테스트했다. 그들은 MEM 치료에 비해 부은 부위 주변에 더 고르게 분산된 압축으로 착용하기 편안하고 조용하도록 장치를 설계했다.

 

능동 압축 외에도 장치 자체는 액추에이터 내장용 속이 빈 주머니가 있는 신축성 원사로 만들어져 액추에이터가 켜져 있지 않은 경우에도 꽉 끼고 수동 압축을 제공한다. Kao는 "우리는 다양한 유형의 실과 새로운 니트 구조를 실험하여 효과적으로 압축하지만 불편하지 않은 독특한 조합을 식별했습니다."라고 말했다.

 

 

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과도한 체액 축적으로 인한 손 부종으로 정의되는 손 부종은 사람의 운동 범위와 기능적 능력에 영향을 미치는 전반적인 상태이다. 그러나 치료 전략은 숙련된 치료사에 의한 시간 소모적인 수동 마사지로 제한되어 널리 접근할 수 있는 접근을 방해한다. 

 

우리는 부종을 동원하기 위해 원위에서 근위 손가락 지골까지 순차적인 압축을 가능하게 하는 로봇 직물 장치인 KnitDema를 제시한다.

Kao는 KnitDema와 이 기술을 사용하는 잠재적인 다른 장치 를 "개인화된 재활 장치 "로 보고 있다.

 

"MEM을 위해 치료사와 방문하기 어려운 방문 일정을 잡는 대신, 우리는 이것을 사람들이 집에 가져갈 수 있는 것으로 상상한다. 그들은 재활 의사와 작업 치료사 또는 물리 치료사에게 한 번 가서 그 세션에서 매일 사용하기에 적합한 압박량을 구성한 다음 필요에 따라 조정할 수 있다.”

 

"또한 환자에게 편리한 시간에 언제든지 사용할 수 있다. 종종 증상이 개인에게 최악일 때"라고 Stilling은 말했다. "또한 각 장치는 디지털 기계 뜨개질을 통해 개인별로 개인화되어 시중의 표준 치료 옵션으로는 쉽게 사용할 수 없는 맞춤형 핏이 가능하다."

 

Kao와 Kim은 CMC의 물리 치료사, 특히 림프부종을 포함하는 인증을 받은 Allison Howe와 Weill Cornell Medicine의 물리 및 작업 치료사가 프로젝트를 지원한 공로를 인정했다. “그들은 정말 놀라운 협력자들이었습니다.”라고 Kim은 말했다.

 

이 프로젝트는 Cornell Multi-Investigator Seed Grant 의 지원을 받았다 .