Протез - это механическое устройство, которое заменяет недостающую часть человеческого тела. Эти устройства часто используется для обеспечения мобильности или манипуляций при потере конечности. The Utah Arm это управляемый компьютером протез выше локтя, разработанный Якобсеном в университете штата Юта.
Эта коммерчески доступная рука управляется с помощью обратной связи от датчиков электромиографии (ЭМГ) которые измеряют реакцию мышцы на нервную стимуляцию (электрическую активность в мышечных волокнах).
Motion Control, Inc. также изготавливает протезную руку с двумя пальцами, которая управляется с помощью миоэлектрических сигналов от остаточной конечности. Еще одна протезная рука в настоящее время разрабатывается в Scuola Superiore Sant’Anna, Италия, создает роботизированную протезную руку с пятью пальцами и двадцатью степенями свободы, используя сплавы с формой в качестве искусственных мышц.
Роботизированное протезирование также можно использовать для замены нижних конечностей. MIT LegLab тестирует интеллектуальный протез колено, которое позволяет пациентам ходить и подниматься по лестнице более естественно, адаптируя скорость качания колена.
Одной из проблемных областей исследований в области протезирования является определение предполагаемого действия человека, чтобы можно было надлежащим образом контролировать протезное устройство.
Мусса-Ивальди из Северо-западного университета разработал интерфейс рыба-машина, который позволяет роботу управляться мозгом рыбы. Николелис и соавт. в Медицинском центре Университета Дьюка была разработана система, в которой используются имплантированные электроды для измерения сигналов мозга у обезьяны-совы и позволяющая обезьяне контролировать руку робота, чтобы достать кусок пищи. Это исследование может в конечном итоге привести к интерфейсам мозг-машины, которые могут контролировать протезы конечностей.
Orthotics
Ортопедический механизм - это механизм, используемый для помощи или поддержки слабого или неэффективного сустава, мышц или конечностей. Много их этого используют роботизированные технологии, и они часто принимают форму экзоскелета - мощного антропоморфного костюма, который носит пациент.
У экзоскелетов есть связи и суставы, которые соответствуют тем из человека и приводов, которые помогут пациенту переместить его или ее конечность или поднять внешние грузы. Например, Ортез на запястье руки (ВОЗ) использует исполнительные механизмы из сплава с памятью формы, чтобы обеспечить захватывающую функцию для пациентов с параличом.
В процессе исследования, Розен и соавт Вашингтонском университете разрабатывают экзоскелет, который может контролироваться миосигналами от руки владельца.
Роботизированная реабилитационная терапия
Роботы могут стать ценным инструментом для реабилитационной терапии. Они могут улучшить традиционные методы лечения, позволяющие проводить более точную и последовательную терапию, особенно при лечении, которое включает очень повторяющиеся тренировки движения.
Новые методы терапии могут быть разработаны с использованием роботизированных устройств, которые могут активно помогать и / или сопротивляться движению пациента.
Терапевтические роботы также могут непрерывно собирать данные которые могут быть использованы для количественного измерения прогресса пациента на протяжении всего процесса восстановления, позволяя оптимизировать метод лечения.
Кроме того, системы роботизированной терапии могут обеспечить длительные периоды неконтролируемой терапии, которые могут повысить эффективность и снизить стоимость за счет снижения количества одного на один раз, которое терапевт должен провести с пациентом.
Устройства верхних конечностей
Предварительные исследования показывают, что роботизированные устройства способны значительно улучшить нейрореабилитационную терапию пациентов с инсультом. Reinkensmeyer и др. продемонстрировали, что использование роботизированной терапии может дать положительные результаты в реабилитации движения предплечья у пациентов с инсультом. Burgar, Lum et al. в Стэнфордском университете и системе здравоохранения Пало-Альто по делам ветеранов были проведены клинические испытания с использованием системы роботов Mirror-Image Motion Enabler (MIME), в которой используется робот 6-DOF PUMA 560 для взаимодействия с поврежденной рукой.
Эта система может работать в трех односторонних режимах и одном двустороннем режиме. Односторонние режимы пассивны, в которых пациент остается пассивным, пока робот перемещает руку по заранее запрограммированной траектории; активная помощь, при котором пациент инициирует движение, а робот помогает и направляет движение по желаемой траектории; и с активным ограничением, в котором робот сопротивляется движению вдоль пути и обеспечивает восстанавливающую силу во всех других направлениях.
Эта система использовалась в клинических испытаниях для сравнения роботизированной терапии с традиционной терапией у пациентов, перенесших инсульт, и результаты показали большее улучшение в группе роботов, чем в контрольной группе.
Спасибо что прочитали мою стать. до конца, подписывайтесь и ставьте лайки, буду рад Вашей поддержке!