Недавнее тематическое исследование, проведенное в Государственном университете Северной Каролины и Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл, демонстрирует, что при тренировке нейронный контроль над протезом голеностопного сустава с электроприводом может восстановить широкий спектр способностей, включая стояние на очень сложных поверхностях и приседание. В настоящее время исследователи работают с большей группой участников исследования, чтобы увидеть, насколько широко могут быть применимы результаты.
«Это тематическое исследование показывает, что можно использовать технологии нейронного управления , в которых устройства реагируют на электрические сигналы от мышц пациента, чтобы помочь пациентам, использующим роботизированные протезы лодыжек, двигаться более естественно и интуитивно», — говорит Хелен Хуанг, автор-корреспондент изучение. Хуанг — заслуженный профессор семьи Джексонов на совместном факультете биомедицинской инженерии в штате Северная Каролина и UNC.
«Эта работа демонстрирует, что эти технологии могут дать пациентам возможность делать больше, чем мы раньше считали возможным», — говорит Аарон Флеминг, первый автор исследования и доктор философии. кандидат в объединенную кафедру биомедицинской инженерии.
Большинство существующих исследований роботизированных протезов лодыжек сосредоточено исключительно на ходьбе с использованием автономного управления. Автономный контроль в этом контексте означает, что пока человек, носящий протез, решает, идти ему или стоять на месте, тонкие движения, связанные с этими движениями, происходят автоматически, а не из-за чего-либо, что делает носитель.
Хуанг, Флеминг и их сотрудники хотели знать, что произойдет, если человек с ампутированной конечностью, работая с физиотерапевтом, обучится с нейроуправляемым протезом голеностопного сустава на занятиях, которые затруднительны при использовании обычных протезов. Могут ли инвалиды восстановить более полный контроль над многими повседневными движениями, которые люди совершают лодыжками в дополнение к ходьбе?
Протез с электроприводом в этом исследовании считывает электрические сигналы от двух остаточных мышц голени. Эти икроножные мышцы отвечают за управление движением лодыжки. В протезной технологии используется парадигма управления, разработанная исследователями для преобразования электрических сигналов от этих мышц в команды, управляющие движением протеза.
Исследователи работали с участником исследования, который потерял одну ногу примерно на полпути между коленом и лодыжкой. Участнику установили протез лодыжки с электроприводом и провели первоначальную оценку. Затем у пациента было пять тренировок с физиотерапевтом, каждое продолжительностью около двух часов в течение двух с половиной недель. После завершения обучения участник провел вторую оценку.
После тренировки участник исследования мог выполнять множество задач, которые раньше были трудными, например переходить от сидения к стоянию без какой-либо внешней помощи или приседать, чтобы поднять что-то с земли, не компенсируя движение другими частями тела. Но одним из наиболее заметных отличий была устойчивость участника исследования, стоя или при движении. Это нашло отражение как в эмпирических оценках, таких как проверка устойчивости пациента при стоянии на пене, так и в уровне уверенности пациента в собственной устойчивости.
Источник: