19Oct
Viděli jsme svůj spravedlivý podíl protetické paže a počítačová rozhraní operoval jen o málo víc než vystřelením synapse, ale nohy? Jsou to jiné příběhy: vybalancovat a pohánět pytel (většinou) masa a kostí je mnohem složitější úkol, než jen zvednout sendvič. Naštěstí je nyní Centrum pro bionickou medicínu Rehabilitačního institutu v Chicagu o krok blíž ovládaný myšlením protetika dolních končetin. Jak je zde znázorněno, rané simulace výzkumníků ukázaly, že lidé po amputaci mohou ovládat virtuální koleno a kotník s 91procentní přesností pomocí softwaru pro rozpoznávání vzorů. interpretovat elektrické signály dodávané přes devět různých svalů na stehně – pacienti přemýšlejí o pohybu, a tak rozsvěcují nervy v různých vzorcích, aby naznačovali různé pohyby. Konečným cílem je připojit bionické nohy stejným způsobem, což by nabízelo větší rozsah pohybu než stávající protetika, takže úkoly, jako je chůze nahoru a dolů po schodech, jsou bezpečnější. Teď už potřebujeme jen čtyřnásobně amputovaného, který je ochotný zvednout odznak a plácnout po něm mikrodisplej se sledováním očí.
Zobrazit celý PR text
Rehabilitační institut v Chicagu oznamuje předběžné výsledky prokazující nervovou kontrolu u pacientů s amputací dolních končetin
Výzkum publikovaný v JAMA představuje první významný krok směrem k budoucímu vývoji nervově řízeného systému RIC
CHICAGO (20. dubna 2011) – The Rehabilitation Institute of Chicago (RIC) zařadil podle U.S. News & Světová zpráva od roku 1991, dnes oznámila předběžné výsledky demonstrující nervovou kontrolu pohybů kolen a kotníků v reálném čase pro dolní končetinu po amputaci. Výsledky z raného stádia výzkumu, jehož autorem je Dr. Levi Hargrove z RIC's Center for Bionic Medicine, byly zveřejněny v časopise Journal of the American Medical Association z 20. dubna (JAMA).
Protetická noha „Naše předběžné výsledky ukazují úspěšnou nervovou kontrolu jak kotníkových, tak kolenních kloubů a představují významný krok v našem úsilí vyvinout neurálně řízená protetická noha pro miliony lidí žijících se ztrátou dolních končetin na celém světě,“ řekl Dr. Levi Hargrove, PhD, Centrum pro bionickou medicínu, Rehabilitační institut. z Chicaga. "Je třeba udělat hodně práce, ale to, co jsme našli, je smysluplným znamením pro budoucnost pokročilejší kontroly protetiky a umělých končetin pro osoby po amputaci dolních končetin."
Více než milion Američanů žije s amputacemi dolních končetin, přičemž každý rok dojde k více než 130 000 novým amputacím dolních končetin – téměř šestinásobek počtu horních končetin amputací.1 Vzhledem k tomu, že amputace dolních končetin tvoří velkou část populace po amputaci, existuje značná neuspokojená potřeba vývoje nervově řízené protetiky noha. Existují však problémy při přechodu současné bionické technologie pro horní končetiny na dolní končetiny kvůli určitým nesrovnalostem v zaznamenávání nervových nebo elektromyografických (EMG) signálů. I když dosavadní výzkum poskytl určitý pohled na překonání těchto problémů, jsou zapotřebí další studie k vyhodnocení a vývoji nového nervového rozhraní dolních končetin.2
Výzkum Dr. Hargrova publikovaný v JAMA zkoumá nervovou kontrolu v reálném čase u čtyř amputovaných dolních končetin a čtyř účastníci kontroly bez amputace, měření EMG signálů v devíti svalových místech dolní končetiny během dolní končetiny hnutí. Prostřednictvím testů v reálném čase byli všichni účastníci instruováni, aby pohybovali virtuální dolní končetinou prostřednictvím různých pohybových vzorů na obrazovce počítače. Metriky byly založeny na přesnosti pohybu, době potřebné k dokončení pohybu a procentu úspěšně dokončených pohybů.
Výsledky studie ukázaly, že všichni účastníci byli schopni ovládat své koleno a kotník z nervových informací naměřených ve stehně. Průměrná míra dokončení pohybu pro pohyby kolena a kotníku (flexe/natažení kolena a kotník dorzální flexe/plantární flexe) byla vysoká 97,2 procenta u pacientů po amputaci a 95,1 procenta u kontrolních účastníků. Průměrné časy dokončení pohybu pro pohyby kolena a kotníku byly 2,53 sekundy pro pacienty po amputaci a 1,94 sekundy pro kontrolní účastníky. Průměrná přesnost rychlosti pohybu byla 91 procent u pacientů po amputaci a 89 procent u účastníků kontroly.
Zjištění ze studie Dr. Hargrovea doplňují pokračující úspěch RIC při poskytování neurální kontroly pacientů po amputaci horní končetiny. protézy, a to prostřednictvím postupu cílené reinervace svalů (TMR) a vývoje první bionické neurální řízené protézy na světě. paže. TMR, průkopníkem Todd A. Kuiken, M.D., Ph. D. RIC v roce 2002 je inovativní chirurgický postup, který přesměruje mozkové signály z nervů přerušených během amputace do neporušené svaly, což pacientům umožňuje ovládat svá robotická protetická zařízení pouhým přemýšlením o akci, kterou chtějí provést provést. Tento zákrok dosud využilo více než 50 pacientů po amputaci horní končetiny po celém světě.
"Tato zjištění v JAMA také ukázala, že kontrola kotníku v reálném čase byla dosažitelná pouze pomocí EMG signálů ze stehenních svalů, což mě a mé kolegové se domnívají, že operace TMR nemusí být nutná pro amputované osoby, aby znovu získali kontrolu nad pohyby kolena a kotníku pomocí protéz,“ řekl Dr. Hargrove. "Těšíme se na použití těchto poznatků v našem pokračujícím výzkumu zkoumajícím nervovou kontrolu u pacientů po amputaci dolních končetin a budoucí vývoj pokročilých fyzických protéz kolena a kotníku."
O The Bionic Arm
Centrum pro bionickou medicínu RIC, vedené Toddem Kuikenem, MD, PhD, bylo průkopníkem postupu nazvaného cílená svalová reinervace (TMR), při níž se amputované vlastní nervy, které kdysi dostaly do paže a ruka jsou znovu propojeny se zdravými svaly, což umožňuje použití neurálních informací k přirozenějšímu ovládání počítačové protézy – uživatel jednoduše přemýšlí o tom, co chce, aby paže dělat. „Bionic Arm“, neboli nervově řízená myoelektrická ruka, je poháněna pomocí elektrických signálů z reinervovaných svalů, které jsou nyní aktivovány vlastními myšlenkami generovanými nervovými impulsy uživatele. Tyto impulsy jsou snímány pomocí povrchových elektrod z reinervovaných svalů a přenášeny do mechanické paže, což způsobuje pohyb paže. Technologie „Bionic Arm“ společnosti RIC byla velmi úspěšná u více než 50 pacientů po celém světě, včetně několika příslušníků amerických služeb, kteří přišli o končetiny v boji.
O The Rehabilitation Institute of Chicago
Rehabilitační institut v Chicagu (RIC) je celostátním poskytovatelem komplexní fyzikální medicíny a rehabilitační péče. pacientům z celého světa a je lídrem ve výzkumu a vývoji nejmodernějších léčebných postupů a technologií ve svém oboru pole. Prostřednictvím agresivních lékařských protokolů vede RIC proces péče o pacienta směrem k lepšímu pacientovi výsledek zahrnující opravu, regeneraci a obnovu mozku, míchy a muskuloskeletálního systému funkce.
RIC je držitelem jedinečného tržního ocenění s rekordními šesti federálními výzkumnými označeními udělenými a financovanými Národním institutem zdraví a Národním ministerstvem školství. Ústav invalidity a rehabilitace Výzkum v oblasti poranění míchy, traumatického poranění mozku, cévní mozkové příhody, neurologické rehabilitace, výzkumu výsledků a rehabilitačního inženýrství výzkum.
RIC, založená v roce 1954, byla každoročně od roku 1991 organizací U.S. News & World Report označena jako „#1 Rehabilitation Hospital in America“ a přisuzuje její vedoucí postavení. standard péče zčásti díky svému inovativnímu výzkumu a objevům, zejména v oblastech bionické medicíny, robotiky, neurální regenerace, péče o bolest a lepší výsledky. RIC provozuje svou vlajkovou nemocnici se 165 lůžky v centru Chicaga, stejně jako síť 30 lokalit péče. po celém městě a okolních předměstích, které poskytují další lůžkovou péči, denní rehabilitaci a ambulantní pacienty služby. RIC také udržuje strategická spojenectví s předními poskytovateli zdravotní péče ve státech Illinois a Indiana.