Dispositif de soutien de cou innovant pour le syndrome de tête tombante
Un nouveau dispositif de soutien pour le cou soulage ceux qui souffrent du syndrome de tête tombante.
― 6 min lire
Table des matières
Le syndrome de la tête tombante (DHS) affecte la capacité des gens à tenir leur tête droite. Cette condition peut rendre les activités quotidiennes difficiles, car elle implique souvent une Faiblesse musculaire ou des problèmes avec le système nerveux. Les traitements pour le DHS incluent généralement des colliers cervicaux ou des opérations, qui peuvent limiter les mouvements et causer de l'inconfort. Cet article présente un nouveau dispositif de soutien cervical qui aide les personnes avec le DHS tout en leur permettant de bouger leur cou plus librement.
Défis des traitements actuels
Les traitements traditionnels pour le DHS utilisent des colliers qui maintiennent le cou immobile. Bien qu'ils puissent aider à soutenir la tête, ils entraînent souvent de l'inconfort et des plaies sous le menton. Certains dispositifs ont été créés pour permettre plus de mouvement, comme les colliers cervicaux articulés, qui peuvent soutenir la position de la tête sans arrêter tous les mouvements du cou. Cependant, ces dispositifs ne répondent souvent pas à tous les besoins en matière de confort, de mouvement et d’efficacité.
Les personnes atteintes de DHS peuvent avoir du mal à effectuer des tâches quotidiennes, car leur cou peut ne pas s'étendre correctement en raison de la faiblesse musculaire. Des solutions courantes, comme les colliers cervicaux rigides, peuvent entraîner un inconfort supplémentaire et parfois aggraver la faiblesse musculaire. Dans certains cas, les patients peuvent avoir besoin d'une opération pour corriger leur cou, ce qui comporte des risques supplémentaires, surtout pour les personnes âgées.
Importance du mouvement du cou
Le mouvement du cou est essentiel pour beaucoup d'activités quotidiennes. Des recherches montrent que les personnes en bonne santé peuvent plier et faire pivoter leur tête dans différentes directions. Quand quelqu'un a une faiblesse musculaire due au DHS, ce mouvement est fortement limité. Cela affecte leur capacité à interagir socialement et à effectuer des tâches de manière autonome. Il y a clairement un besoin d'un dispositif qui puisse soutenir le cou tout en permettant une certaine liberté de mouvement.
Aperçu du nouveau design du dispositif
Le nouveau dispositif se concentre sur la création d'un soutien cervical flexible qui offre plusieurs directions de mouvement. Il utilise un mécanisme élastique qui permet à la tête de se plier et de pivoter sans immobiliser complètement le cou. L'objectif de ce design est de fournir un soutien tout en permettant un éventail raisonnable de mouvements du cou.
Ce dispositif est conçu pour compenser la faiblesse musculaire des personnes avec le DHS. Il fonctionne en appliquant des forces douces qui aident à ramener la tête en position droite lorsque l'utilisateur se penche en avant ou fait pivoter son cou. Un Prototype a été créé pour tester l'efficacité et le confort de ce nouveau soutien cervical.
Comment fonctionne le dispositif
Le dispositif utilise un ensemble de barres élastiques et de ressorts pour fournir un soutien. Quand quelqu'un plie son cou, les barres élastiques se plient tandis que les ressorts se compriment, permettant le mouvement. Ce design garantit que les forces agissant sur le cou sont réparties uniformément, réduisant ainsi le risque d'inconfort.
Le mécanisme élastique est conçu pour s'adapter aux mouvements de l'utilisateur. À mesure que le cou se plie, les barres et les ressorts travaillent ensemble pour fournir un soutien. Cela aide à relever la tête sans complètement arrêter la capacité de l'utilisateur à bouger son cou. Le dispositif peut être personnalisé pour fournir différents niveaux de soutien en fonction des besoins de l'utilisateur.
Test du dispositif
Après le développement du prototype, des tests ont été réalisés pour voir à quel point il fonctionnait bien. Une série d'expériences a été mise en place pour mesurer la flexibilité, le confort et l'efficacité du dispositif. Des participants en bonne santé ont porté le dispositif tout en bougeant leur cou dans différentes directions pour voir comment il aidait leurs mouvements.
Les tests ont montré que le dispositif permettait un bon éventail de mouvements tout en fournissant un soutien au cou. Les participants ont déclaré se sentir à l'aise en le portant, et le dispositif a montré sa capacité à restaurer une posture de tête droite quand c'était nécessaire.
Design et matériaux utilisés
Le prototype a été construit en utilisant de la fibre de carbone pour sa légèreté et sa résistance. Ce matériau permet aux barres de se plier sans ajouter de poids important au dispositif. Les ressorts utilisés dans le design ont été choisis en fonction de leur capacité à se comprimer et à fournir le soutien nécessaire.
La plupart des pièces du dispositif ont été fabriquées grâce à l'impression 3D, ce qui a permis une fabrication précise. Le design incluait également des caractéristiques pour réduire le frottement entre les parties mobiles, améliorant ainsi le confort et l'utilisabilité.
Résultats des expériences
Les expériences ont confirmé que le nouveau design aidait efficacement les mouvements de la tête tout en fournissant le soutien nécessaire. Les participants ont pu effectuer divers mouvements du cou confortablement, sans se sentir restreints par le dispositif.
Différents niveaux de rigidité ont été testés, montrant que l'ajustement des ressorts permettait une personnalisation selon les préférences des utilisateurs. Cela signifie que différents utilisateurs peuvent bénéficier du dispositif selon leurs besoins et niveaux de confort spécifiques.
Considérations futures
Bien que les tests initiaux aient été prometteurs, d'autres études seront nécessaires pour évaluer l'utilisation à long terme et d'autres aspects de l'activité musculaire du cou. Des questions subsistent sur la performance du dispositif sur de longues périodes et s'il peut être amélioré pour un meilleur soutien.
Les travaux futurs se concentreront également sur l'affinement du design, en particulier concernant la taille et la forme du dispositif. L'objectif est de créer un produit qui soit à la fois efficace pour fournir un soutien et suffisamment confortable pour une utilisation quotidienne.
Conclusion
Ce nouveau dispositif de soutien cervical présente une option précieuse pour les personnes souffrant du syndrome de la tête tombante. En permettant le mouvement de la tête tout en fournissant un soutien, il répond aux limitations des options de traitement actuelles. Les résultats positifs des tests initiaux suggèrent qu'il pourrait améliorer significativement la qualité de vie des personnes touchées par cette condition.
Alors que la recherche continue, le dispositif a le potentiel d'être affiné et adapté pour répondre aux besoins uniques de chaque utilisateur. Avec un développement continu, il pourrait devenir une solution largement utilisée pour gérer le syndrome de la tête tombante et améliorer le quotidien des personnes touchées.
Titre: Design of a Multi-Degree-of-Freedom Elastic Neck Exoskeleton for Persons with Dropped Head Syndrome
Résumé: Nonsurgical treatment of Dropped Head Syndrome (DHS) incurs the use of collar-type orthoses that immobilize the neck and cause discomfort and sores under the chin. Articulated orthoses have the potential to support the head posture while allowing partial mobility of the neck and reduced discomfort and sores. This work presents the design, modeling, development, and characterization of a novel multi-degree-of-freedom elastic mechanism designed for neck support. This new type of elastic mechanism allows the bending of the head in the sagittal and coronal planes, and head rotations in the transverse plane. From these articulate movements, the mechanism generates moments that restore the head and neck to the upright posture, thus compensating for the muscle weakness caused by DHS. The experimental results show adherence to the empirical characterization of the elastic mechanism under flexion to the model-based calculations. A neck support orthosis prototype based on the proposed mechanism is presented, which enables the three before-mentioned head motions of a healthy participant, according to the results of preliminary tests.
Auteurs: Santiago Price Torrendell, Yang Chen, Hideki Kadone, Modar Hassan, Kenji Suzuki
Dernière mise à jour: 2023-03-11 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2303.06413
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.06413
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.