Wózek dźwigniowy dla osób z niepełnosprawnością narządu ruchu – alternatywna forma technologii wspomagającej poruszanie się

• Authors: Marszałek Jolanta , Kosmol Andrzej , Mróz Anna , Wiszomirska Ida , Błażkiewicz Michalina , Fiok Krzysztof , Molik Bartosz

Title variants

EN

Lever Wheelchair for People with Physical Impairment – an Alternative Form of Assistive Technology

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Materiał. W badaniu wzięło udział 20 osób z niepełnosprawnością narządu ruchu, na co dzień wykorzystujących wózek inwalidzki do przemieszczania się. Uczestnicy mieli za zadanie poruszać się na wózku inwalidzkim, który można napędzać za pomocą ciągów i za pomocą dźwigni (wózek 2 w 1) na bieżni mechanicznej z prędkością 3,5 km/h oraz 4,5 km/h w ustawieniu bieżni mechanicznej płasko (warunki poruszania się na wózku w terenie płaskim) w czasie 4 minut. Kolejność wyboru pierwszego sposobu napędzania była losowa. Podczas testów badano wskaźniki układu oddechowego, tj. minutowej wentylacji płuc (VE), objętości pochłanianego tlenu (VO2), objętości wydychanego dwutlenku węgla (VCO2) oraz układu krążenia, tj. częstotliwości skurczów serca (HR) za pomocą mobilnego ergospirometru K5 firmy Cosmed i czujnika HR firmy GARMIN. Wyniki. W przypadku poruszania się na bieżni z prędkością 3,5 km/h, jak i 4,5 km/h zaobserwowano istotne statystycznie różnice w parametrach krążeniowo-oddechowych podczas poruszania się na wózku napędzanym za pomocą dźwigni, a na wózku napędzanym za pomocą ciągów. W każdym przypadku wartości parametrów VE, VO2, VCO2 oraz HR były niższe w przypadku poruszania się na wózku napędzanym za pomocą dźwigni (p < 0,05). Podsumowanie. Jazda na wózku napędzanym za pomocą dźwigni o prędkości 3,5 km/h i 4,5 km/h była mniej wymagająca pod względem parametrów krążeniowo-oddechowych niż na wózku napędzanym za pomocą ciągów po powierzchni płaskiej. Wózek dźwigniowy jako technologia wspomagająca poruszanie się może być alternatywą dla wózka z ciągami w życiu codziennym osób z niepełnosprawnością narządu ruchu, w tym także w warunkach naturalnych – środowiskowych. Należy podkreślić, iż konieczna jest kontynuacja badań w kierunku możliwości manewrowania wózkiem dźwigniowym, w tym także konstrukcyjnych w kierunku pełnej oceny tej technologii wspomagającej.

EN

Background. The aim of this study was to examine differences between lever wheelchair propulsion and handrim wheelchair propulsion on a flat treadmill with different velocity among people with physical impairment. Methods. 20 people with physical impairment, wheelchair users participated in this study. They were asked to move on the wheelchair by levers and by handrims (2 in 1 wheelchair) on the flat treadmill, which was moving with 3.5 km/h and 4.5 km/h for four minutes each drive. Type of pushing was randomly chosen. Minute ventilation (VE), oxygen uptake (VO2), carbon dioxide output (VCO2) as well as heart rate (HR) were observed respectively by ergospirometer K5 Cosmed and by GARMIN sensor. Results. There were significant statistical differences in VE, VO2, VCO2 and HR parameters during lever wheelchair propulsion compare to handrim wheelchair propulsion in each movement on the treadmill (3.5 km/h as well as 4.5 km/h). All measured parameters were lower in lever wheelchair propulsion (p < 0,05). Conclusion. Lever wheelchair propulsion with 3.5 km/h and 4.5 km/h on a flat surface was significantly less demanding in terms of physiological parameters compare to handrim wheelchair propulsion. A lever wheelchair can be easily used as an alternative assistive technology for everyday wheelchair users, also in natural surroundings. There is a need to continue study about lever wheelchair maneuverability as well construction to fully assess this type of wheelchair.

Keywords

PL

rehabilitacja; wózek inwalidzki; wózek dźwigniowy; osoba niepełnosprawna; adaptowana aktywność fizyczna; technologia wspomagająca; ciągi; dźwignie

EN

rehabilitation; wheelchair; lever wheelchair; person with impairment; person with disability; adapted physical activity; assistive technology; handrim; levers

• Publisher: Państwowy Fundusz Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych
• Journal: Niepełnosprawność - zagadnienia, problemy, rozwiązania
• Year: 2018
• Issue: 4(29)
• Pages: 97-109

Dates

published

2018-12-28

Contributors

author

Marszałek Jolanta

• Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie, Wydział Rehabilitacji

author

Kosmol Andrzej

• Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie, Wydział Rehabilitacji

author

Mróz Anna

• Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie, Wydział Wychowania Fizycznego

author

Wiszomirska Ida

• Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie, Wydział Rehabilitacji

author

Błażkiewicz Michalina

• Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie, Wydział Rehabilitacji

author

Fiok Krzysztof

• Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie, Wydział Rehabilitacji

author

Molik Bartosz

• Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie, Wydział Rehabilitacji

References

• Engel P. and Hildebrandt G., Wheelchair Design – Technological and Physiological Aspects, „Proceedings of the Royal Society of Medicine” 1974, No. 67
• Flemmer C. L. and Flemmer R. C., A Review of Manual Wheelchairs, „Disabil Rehabil Assist Technol” 2016, 11, No. 3
• Hughes Ch. J., Weimar W. H., Sheth P. N. and Brubaker C. E., Biomechanics of Wheelchair Propulsion as a Function of Seat Position and User-to-Chair Interface, „Archives of Physical Medicine and Rehabilitation” 1992, 73, No. 3
• Lui J., MacGillivray M. K., Sheel A. W., Jeyasurya J., Sadeghi M. and Sawatzky B. J., Mechanical Efficiency of Two Commercial Lever-Propulsion Mechanisms for Manual Wheelchair Locomotion, „Journal of Rehabilitation Research De�-velompent” 2013, 50, No. 10
• Mandy A., Redhead L., McCudden C. and Michaelis J., A Comparison of Vertical Reaction Forces During Propulsion of Three Different One-Arm Drive Wheelchairs by Hemiplegic Users, „Disabil Rehabil Assist Technol” 2014, 9, No. 3
• Marszałek J., Kosmol A., Mróz A., Wiszomirska I., Fiok K. and Molik B., Physiological Parameters Depending on Two Different Types of Manual Wheelchair Propulsion, „Assistive Technology” 2018, October: 1-7
• Neikes M., Bennedikt K. and Hildebrandt E. P., Work Physiological Studies Performed to Optimate the Lever Propulsion and the Seat Position of a Lever Propelled Wheelchair, „Die Rehabilitation” 1976, 15, No. 4
• Paprocka-Borowicz M., Kuciel-Lewandowska J., Kierzek A. and Pozowski A.,Wózek Inwalidzki Jako Niezbędne Oprzyrządowanie Dla Osób Niepełnosprawnych [the Wheel Chair as Indispensable Instrumentation for Disabled People], „Acta Bio-Optica et Informatica Medica” 2009, 3, No. 15
• Perreault S., Technological Developments in Disability Sport, [in:] Adapted Physical Activity, edited by Steadward R. D., Wheeler J. E. and Watkinson G. D., USA, The University of Alberta Press and The Steadward Center, 2003
• Rifai Sarraj A., Massarelli R., Rigal F., Moussa E., Jacob C., Fazah A. and Kabbara M., Evaluation of a Wheelchair Prototype with Non-Conventional, Manual Propulsion, „Annals of Physical and Rehabilitation Medicine” 2010, 53, No. 2
• Sasaki M., Ota Y., Hase K., Stefanov D. and Yamaguchi M., Simulation Model of a Lever-Propelled Wheelchair, [in:] Conference Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2014
• Smith B. W., Zondervan D. K., Lord T. J., Chan V. and Reinkensmeyer D. J., Feasibility of a Bimanual, Lever-Driven Wheelchair for People with Severe Arm Impairment after Stroke, paper presented at the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2014
• van der Woude L. H., Dallmeijer A. J., Janssen T. W. and Veeger D., Alternative Modes of Manual Wheelchair Ambulation: An Overview, „American Journal of Physical Medicine and Rehabilitation” 2001, 80, No. 10
• van der Woude L. H., de Groot G. and Hollander A. P., Wheelchair Ergonomics and Physiological Testing of Prototypes, „Ergonomics” 1986, No. 20
• van der Woude L. H., Veeger D. and de Boer Y., Physiological Evaluation of a Newly Designed Lever Mechanism for Wheelchairs, „Journal of Medical Engineering & Technology” 1993, 7
• Zondervan D. K., Palafox L., Hernandez J. and Reinkensmeyer D. J., The Resonating Arm Exerciser: Design and Pilot Testing of a Mechanically Passive Rehabilitation Device That Mimics Robotic Active Assistance, „Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation” 2013, 10, No. 39