کنترل ارادی اسکلت های بیرونی از طریق مدل سازی عصبی مکانیکی

تلاش‌های پژوهشگران در زمینه فناوری‌های توانبخشی عصبی به سمت ایجاد اسکلت‌های بیرونی رباتیک جهت بازگرداندن عملکرد حرکتی در افراد دارای اختلال در حال انجام است. با این حال و با وجود پیشرفت در زمینه مکاترونیک و پردازش سیگنال‌های بیوالکتریکی، اسکلت‌های بیرونی رباتیک فعلی تنها تأثیر بالینی متوسطی دارند. یک محدودیت عمده، عدم توانایی در کنترل اختیاری اسکلت‌های بیرونی توسط افراد دارای اختلال عصبی است. و این احتمال القای بهینه تغییرات نوروپلاستی ناشی از فعالیت را که برای بهبودی لازم است، بتأخیر می‌اندازد. در ادامه با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

کنترل اختیاری اسکلت های بیرونی از طریق مدل سازی عصبی مکانیکی

پژوهشگران گروه مدلسازی نورومکانیکی برای تعامل انسان و ربات (Neuro-Mechanical Modeling for Man-Machine Interaction Group) با توجه به سیستم اسکلتی عضلانی انسان یک مدل محاسباتی برای هر فرد توسعه دادند که از طریق فعالیت‌های عصبی عضلات، که خود ناشی از الکترومیوگرافی (سیگنال الکتریکی عضله) است، کنترل می‌شود. مدل اسکلتی عضلانی کنترل شده با الکترومیوگرافی با یک رابط انسان و ماشین (HMI) ترکیب شد. این موجب می‌شود بیماران مبتلا به قطع ناقص نخاع بتوانند به طور داوطلبانه و اختیاری چندین مفصل را در یک اسکلت بیرونی رباتیک چند منظوره در لحظه کنترل کنند.

نتایج

دقت کنترل بیماران در طیف وسیعی از حرکات اندام تحتانی بررسی شد. نکته قابل توجه این است که افزایش سطح کمک اسکلت بیرونی همیشه منجر به کاهش دامنه نوسان و تغییر در فعالیت‌های عضلانی می‌شود. از آنجایی که اختلافات ناچیزی میان زمان شروع حرکت اندام‌های انسان و اسکلت بیرونی وجود دارد، به طور بالقوه می‌تواند تلاش عصبی عضلانی انسان را افزایش دهد. این نتایج نشان می‌دهد که این رابط انسان و ماشین توسعه یافته، دقیقاً کمک دستگاه را با ظرفیت اختیاری انقباض عضله در بیماران دارای اختلال عصبی همگام می‌کند.

نتیجه گیری

کنترل اختیاری مداوم اسکلت‌های بیرونی رباتیک (منظور مستقل از وظیفه و بدون هیچ رخدادی) پیش از این در جمعیت‌های مبتلا به فلج ناقص یا فلج تشنجی، مانند مواردی که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته‌اند، نشان داده نشده است. این روش پیشنهادی ممکن است راه‌های جدیدی را برای مهار عملکرد عضلانی باقیمانده در افراد دارای اختلال عصبی از طریق ربات‌های پوشیدنی باز کند.


بیشتر بخوانیم:

>> گامی بزرگ در توسعه پروتزهای کنترل شونده با ذهن

>> کمک به راه رفتن افراد پاراپلژی با اسکلت بیرونی کنترل شونده با مغز


منبع: jneuroengrehab.biomedcentral.com

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *