Design a solution and a prototype for hand rehabilitation after trauma injures and post stroke

Hand injuries are common but if left untreated, it may result in loss of function. Common causes of upper limb injuries are Post Stroke or Trauma. Trauma include falls, cuts from knives or glass as well as workplace injuries. The impairment of finger movements after injures results in a significant deficit in hands everyday performances. Rehabilitation helps the patient to regain the hands full functionality. Hand therapy is the art that fills the gap between surgery and practical life. It helps the patient to regain the hands full functionality after a certain injury, surgery or Stroke. Hand therapy could be a very tedious process that implies physical exhaustion. Rehabilitation at home is a long process . And it should be done under therapist control. Also finding appointments with the therapist frequent enough for an efficient healing process, is difficult and costly. Since trying new technologies is usually exciting to people, using the advancements in the field of artificial intelligence could be a solution to this. Different rehabilitation techniques have been developed, nevertheless, they require the presence of a tutor to be executed. To overcome this issue have been designed several apparatuses that allow the patient to perform the training by itself. Trying new technologies is exciting to people. Hand exoskeleton was implemented to help the patients do their exercises at home in an engaging gamified environment. The objective is to design a portable, lightweight exoskeleton with adjustment fast assemble system. The device support fingers and excluding second injuries. It reproduce pinch exercise. Thus, an easy to use and effective device is needed to provide the right training and complete the rehabilitation techniques in the best way. In this paper, a review of state of the art in this field is provided, along with an introduc- tion to the problems caused by a hand injuries and the consequences for the mobility of the hand. Then follows a complete review of the exoskeleton project design. The objective is to design a device that can be used at home, with a lightweight and affordable structure and a fast mounting system. For implementing all these features, many aspects have been analysed, starting from the rehabilitation requirements and the ergonomic issues. This device should be able to reproduce the training movements on an injured hand without the need for assistance by an external tutor. The control system is based on Arduino UNO board, and the user interface is based on UNITY, the objective is to create an online media that allows the patient to exploit the capabilities of the exoskeleton, following the indication of its medic. On the other side, this interface should provide all the data related to the performances of the patient to allow a more precise therapy.

Le lesioni alle mani sono eventi comuni , ma se non trattati possono causare la perdita della funzione. Le cause comuni delle lesioni degli arti superiori sono il Post Ictus, oppure il Trauma. I Traumi includono le cadute, i tagli da coltelli o vetro, cosi come anche gli infortuni sul posto di lavoro. La compromissione dei movimenti delle dita dopo gli infortuni si traduce in un significativo deficit nelle prestazioni quotidiane delle mani. La riabilitazione aiuta il paziente a riguadagnare la piena funzionalita delle mani. Provare nuove tecnologie è eccitante per le persone. L’esoscheletro della mano è stato implementato per aiutare i pazienti a svolgere i loro esercizi a casa in un ambiente gamificato coinvolgente. L’obiettivo è progettare un esoscheletro portatile e leggero con un sistema di regolazione rapida. Il dispositivo supporta le dita ed esclude le seconde ferite. Riproduce un pizzico di esercizio. Pertanto, è necessario un dispositivo facile da usare ed efficace per fornire il giusto allenamento e completare le tecniche di riabilitazione nel modo migliore. In questo documento viene fornita una revisione dello stato dell’arte in questo campo, insieme a un’introduzione ai problemi causati da lesioni alle mani e alle conseguenze per la mobilità della mano. Segue quindi una revisione completa del progetto del esoscheletro. L’obiettivo è progettare un dispositivo che possa essere utilizzato a casa, con una struttura leggera e conveniente e un sistema di montaggio rapido. Per l’implementazione di tutte queste funzionalità, sono stati analizzati molti as- petti, a partire dai requisiti di riabilitazione e dalle questioni ergonomiche. Questo dispositivo dovrebbe essere in grado di riprodurre i movimenti di allenamento su una mano ferita senza la necessità di assistenza da parte di un tutor esterno. Il sistema di controllo è basato sulla scheda Arduino UNO e l’interfaccia utente basata su UNITY, l’obiettivo creare un media online che permetta al paziente di sfruttare le capacità dell’esoscheletro, seguendo l’indicazione del suo medico. D’altra parte, questa interfaccia dovrebbe fornire tutti i dati relativi alle prestazioni del paziente per consentire una terapia più precisa.