Menu
0 Comments

Роботизированная рука имени Люка Скайуокера позволяет пациенту снова ощутить

Роботизированная рука, управляемая мыслью, позволила пациенту снова прикоснуться и почувствовать. 

Это настолько чувствительно, что получатель Кевен Уолгамотт сорвал виноград, не раздавив его, очистил банан и даже смог отправить текст. 

Агент по недвижимости также мог взять яйцо, не разбив его, взять руку своей жены и надеть обручальное кольцо. 

Моторизованное устройство было названо Люком в честь протеза, использованного персонажем из «Звездных войн» Люком Скайуокером в «Империи наносит ответный удар». 

Руководитель исследования профессор Грегори Кларк, инженер-биомедик из Университета Юты, сказал: «Первое, что он хотел сделать, — это надеть свое обручальное кольцо. Это трудно сделать одной рукой. Это было очень трогательно ». 

Мистер Уолгамотт также успешно выполнил несколько задач, в том числе те, которые он ранее находил трудными, например, положить подушку в наволочку. 


Протез руки и пальцы контролируются электродами, имплантированными в мышцы пациента. 

Портативный прототип, разработанный командой Университета штата Юта, подключен к компьютеру на поясе пользователя — предоставляя полную свободу его использования в любом месте. 

Мистер Уолгамотт из Юты сказал, что, когда он пожал жене руку, ощущение в пальцах было похоже на ощущение трудоспособного человека. 

Моторизованный протез был назван Люком в честь протеза, использованного персонажем из Звездных войн Люком Скайуокером (Университет Юты) 
Ощущение осязания, очевидно, означает, что пользователи могут различать разные поверхности. Это потому, что они «чувствуют» объекты с помощью датчиков в руке, которые подают импульсы на нервы в его руке. 

Впервые применив руку Люка, мистер Уолгамотт сказал: «Это почти заставило меня плакать. Это было действительно удивительно. Я никогда не думал, что смогу снова почувствовать эту руку ». 

Он является одним из семи испытуемых и потерял левую руку и часть руки в результате электрической аварии в 2002 году. Он входит в число 1,6 миллиона человек с ампутированными конечностями в США, среди которых распространены депрессия и беспокойство. 

Рука, которая движется вместе с мыслями человека, действует как «замкнутый контур», что означает, что она также предотвращает фантомную боль — обычное явление, при котором люди с ампутированными конечностями воображают, что поврежденная конечность все еще там. 

Поэтому, когда я взял яйцо, мозг мистера Уолгамотта мог сказать, чтобы он не давил слишком сильно. Технология имитирует способ, которым человеческая рука чувствует объекты, посылая соответствующие сигналы в мозг. 


Как Энди Грант прошел путь от королевского морского пехотинца до рекордного ампутанта 
В ходе экспериментов г-н Уолгамотт мог сообщать о размере, текстуре и типе различных объектов, даже когда он был с завязанными глазами и в наушниках. 

Он мог чувствовать до 119 ощущений, начиная от давления до вибрации. Он мог идентифицировать и обрабатывать объекты быстрее и точнее, чем с любой другой системой такого рода. 

14-месячное исследование, опубликованное в Science Robotics, основано на предыдущей работе, демонстрирующей потенциал биологически вдохновленных сенсорных систем обратной связи для восстановления естественного «чувства» в призрачных руках пациентов с ампутированными конечностями. 

Хотя нынешнее протезирование может заменить утраченные моторные функции, пользователи по-прежнему выражают желание, чтобы их протез чувствовал себя более естественно

Соавтор исследования Джейкоб Джордж, докторант в лаборатории профессора Кларка, сказал: «Мы изменили способ отправки этой информации в мозг, чтобы она соответствовала человеческому телу. 

«И, сопоставляя человеческое тело, мы смогли увидеть улучшение преимуществ. Мы делаем более биологически реалистичные сигналы ». 

Это означает, что человек с ампутированной конечностью, носящий протез, может ощутить прикосновение чего-то мягкого или твердого, лучше понять, как его поднять и выполнить деликатные задачи. 

В противном случае это было бы невозможно при использовании стандартного протеза с металлическими крючками или когтями для рук. 

Рука Люка была создана в Нью-Гемпшире Deka Research and Development Corp. 

Уолгамотт использует электромиографические сигналы от мышц остаточной руки, чтобы двигать протезной рукой и манипулировать большим мячом для лакросса и маленьким мячом для гольфа, все с завязанными глазами (George et al / Sci Robot / SWNS) 
Он состоит в основном из металлических моторов и деталей с прозрачной силиконовой «оболочкой» на руке, питается от внешней батареи и подключается к компьютеру. 

Тем временем профессор Кларк и его коллеги придумали систему, позволяющую устройству действовать на нервы владельца. 

Они действуют как «биологические провода», которые посылают сигналы на руку, чтобы двигаться. Это происходит благодаря изобретению профессора из штата Юта Ричарда Норманна, названного «Матрица наклонных электродов Юты». 

Пучок из 100 крошечных электродов и проводов имплантируется в нервы пациента в предплечье и подключается к компьютеру вне тела. 

Массив интерпретирует сигналы от все еще оставшихся нервов руки, и компьютер переводит их в цифровые сигналы, которые говорят руке двигаться.   
Но это также работает по-другому. Для выполнения таких задач, как сбор предметов, требуется больше, чем просто мозг, говорящий, что рука движется. 

Протезная рука также должна научиться чувствовать объект, чтобы знать, какое давление оказывать, потому что вы не можете понять это, просто взглянув на него. 

Во-первых, в протезе есть датчики, которые посылают сигналы нервам через массив, чтобы имитировать ощущение, которое испытывает рука при захвате чего-либо. 

Но не менее важно то, как эти сигналы отправляются. Это подразумевает понимание того, как ваш мозг справляется с изменениями в информации, когда он впервые что-то касается. 

При первом контакте с объектом взрыв импульсов проходит по нервам к мозгу, а затем сужается. Воссоздание этого было большим шагом. 

Профессор Кларк сказал: «Простое предоставление ощущений — это большое дело, но то, как вы отправляете эту информацию, также критически важно, и если вы сделаете ее более биологически реалистичной, мозг поймет это лучше, и эффективность этого ощущения также будет лучше. «. 

Его команда использовала математические вычисления наряду с зарегистрированными импульсами от руки обезьяны, чтобы создать приблизительную модель того, как люди получают эти различные образцы сигнала. Это было тогда внедрено в систему руки Люка. 

В настоящее время разрабатывается полностью портативная версия, которая не требует подключения к компьютеру вне тела. Вместо этого все было бы связано без проводов, предоставляя владельцу полную свободу. 

До сих пор в работе участвовали только люди с ампутированными конечностями, которые потеряли руки ниже локтя, где расположены мышцы для движения руки, но также могут быть адаптированы для тех, кто потерял руки выше локтя, сказал профессор Кларк. 

Он надеется, что к следующему году три испытуемых смогут забрать руку домой, чтобы получить одобрение правительства. 
Метки: , , ,

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *