Ինչո՞ւ է միոէլեկտրական ձեռքի օգտագործումը ավելի շահութաբեր, քան ավանդական պրոթեզային ձեռքի օգտագործումը:

Ինտուիտիվ, բարձր ճշգրտության կառավարում մկանային սիգնալների միջոցով

Միոէլեկտրական ձեռքերը աշխատում են հավաքելով այն փոքրիկ էլեկտրական սիգնալները, որոնք առաջանում են ամպուտացիայից հետո մնացած մկաններից: Մենք այս ամբողջ գործընթացը անվանում ենք էլեկտրոմիոգրաֆիա, կամ կարճ՝ EMG: Երբ մեկը փորձում է շարժել իր բացակայող ձեռքը, օրինակ՝ բացել այն կամ սեղմել մեջքը, այս սարքերը իրականում զգում են մարմնի ներսում տեղի ունեցող նեյրոմկանային ակտիվությունը: Այնուհետև դրանք թարգմանում են այն, ինչ մարդը ցանկանում է անել, իրական շարժման մեջ՝ պրոթեզային ձեռքի շարժման մեջ: Իրական սենսորները տեղադրված են սոկետի մեջ, որտեղ սարքը միանում է ձեռքին: Այս փոքրիկ սարքերը հավաքում են մկանների կծկումները, սակայն նրանք նաև պետք է անտեսեն բազմաթիվ ֆոնային միջանկյալ միջամտություններ: Նույն ժամանակ դրանք ամրապնդում են այդ կենսաբանական սիգնալները, որպեսզի համակարգը ճիշտ հասկանա, թե ինչ է ցանկանում անել օգտագործողը իր պրոթեզային վերջույթով:

Ինչպես EMG-ի հայտնաբերումը հնարավորություն է տալիս բնական շարժման նպատակի ճանաչման

EMG համակարգերը հիմնված են էլեկտրոդային զանգվածների վրա, որոնք գրանցում են մկանների առանձնահատուկ ակտիվացումները՝ տարբեր ձեռքի շարժումներ կատարելիս: Պատկերացրեք, թե ինչպես է մարդը մտածում սուրճի փոքրիկ փողոց վերցնելու մասին: Սենսորները իրականում հայտնաբերում են առաջաթակի մկանների փոքրիկ կծկումները և այդ տեղեկությունը ուղարկում են մշակման միավորներին: Հիմնական վերլուծության փուլին հասնելուց առաջ այս օղակաձև սիգնալները պետք է մաքրվեն ֆոնային խոչընդոտումներից և ուժեղացվեն՝ որպեսզի դրանք հնարավոր լինի օգտագործել: Դրանից հետո գալիս է ամենահետաքրքիր մասը, երբ ծրագրային ապահովումը համապատասխանեցնում է մաքրված սիգնալները տարբեր բռնումների հայտնի օրինաչափությունների հետ, ինչպիսիք են ծիկտալը, լրիվ բռնումը կամ պտույտը: Այսօրվա լավագույն EMG համակարգերը կարող են ճանաչել մարդու ձեռքով իրականացնելու համար նախատեսված գործողությունը մոտ 95% դեպքում՝ շնորհիվ սիգնալների տարածման վերլուծության մի քանի կետերով: Սա նշանակում է, որ մարդիկ կարող են հեշտությամբ անցնել տարբեր ձեռքի գործողությունների միջև՝ առանց անընդհատ ձեռքով կարգավորումներ կատարելու:

Իրական ժամանակում օրինաչափությունների ճանաչում և հարմարվողական ուսուցում ժամանակակից միոէլեկտրական ձեռքերում

Վերջերս մշակված պրոցեսորները հագեցած են կոնվոլյուցիոն նեյրոնային ցանցերով (CNN), որոնք անընդհատ բարելավում են ժեստերի մեկնաբանությունը՝ վերլուծելով անընդհատ ԷՄԳ տվյալներ: Համակարգերը հայտնաբերում են մկանների ակտիվացման ժամանակի և ուժի փոքր փոփոխություններ, ինչը հնարավորություն է տալիս արձագանքել անմիջապես: Վերցրեք օրինակ, երբ մեկի բռունցքը թուլանում է երկար օգտագործելուց հետո, ինչը հաճախ պատահում է, երբ մարդիկ հոգնում են: Համակարգը ավտոմատ կերպով կկարգավորի շարժիչի արտադրողականությունը, որպեսզի կատարումը մնա կայուն: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ այս հարմարվողականությունները ավելորդ շարժումները կրճատում են մոտ 29 տոկոսով, իսկ ուժի կիրառումը դարձնում են ավելի կայուն՝ մոտ 22% լավացնելով: Այս ամենն այն նշանակում է, որ կանոնավոր գործողություններ կատարելու համար անհրաժեշտ է նվազագույն մտավոր ջանք:

Բարելավված հարմարավետություն և օգտագործողի հոգնածության նվազեցում

Պարանների և մեխանիկական թելերի վերացում. անցում դեպի անվրդույք ակտիվացում

Ավանդական մարմնի ուժով աշխատող պրոթեզները գործում են մեծ մասամբ ուսերին ամրացված լարային համակարգերի միջոցով, որոնք մարմնի շարժման ժամանակ ձգում են ձեռքը: Այս մեխանիկական միացումները մարմնի ուսերի և ձեռքերի վրա ստեղծում են ճնշման կետեր, ինչի պատճառով մարդիկ ստիպված են լրացուցիչ շարժումներ կատարել՝ հիմնարար ֆունկցիաները իրականացնելու համար: Այդ հարմարվողական շարժումները ժամանակի ընթացքում հանգեցնում են մաշկի վնասվածքների, մշտական ցավի և շարժունակության սահմանափակման: Միոէլեկտրական ձեռքերը այս խնդիրը լուծում են ամբողջովին այլ եղանակով: Դրանք օգտագործում են մաշկի վրա տեղադրված փոքր սենսորներ, որոնք մեկնաբանում են մնացած ձեռքի մկաններից արձակվող էլեկտրական սիգնալները: Այդ սիգնալները ապա վերափոխվում են իրական ձեռքի շարժումների՝ առանց ցանկացած ձգման կամ մխումների անհրաժեշտության: Հետազոտությունները, որոնք հրապարակվել են անցյալ տարի «Վերականգնողական հետազոտություններ և զարգացում» ամսագրում, ցույց են տվել, որ այս անnoւյժ լարերի և համակարգերի վերացումը մկանների լարվածությունը նվազեցնում է մոտավորապես երկու երրորդով: Այս նոր մոդելներին անցնելուց հետո մարդիկ հիմա շատ ավելի հեշտությամբ են կատարում տարբեր գործողություններ, օրինակ՝ մեծ զգուշությամբ վերցնում են փխրուն առարկաներ առանց դրանք ճեղքելու կամ երկար ժամանակ հարմարավետ են տպագրում: Այլևս չեն անհրաժեշտ լինում անհարմար լարային համակարգերի կարգավորումները կամ անհարմար դիրքերը, որոնք ժամանակի ընթացքում ցավ են առաջացնում:

Ցածր նյութափոխանակային պահանջ — հատկապես կարևոր մանկական և ֆիզիկապես ակտիվ մեծահասակների համար

Մարմնի կողմից աշխատեցվող արհեստական վերջույթների օգտագործումը մարմնի համար իրական բեռ է դառնում: Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ այդպիսի համակարգեր օգտագործող մարդիկ ավելի շատ՝ 30-ից 50 տոկոսով ավելի շատ կալորիա են այրում, քան սովորական մարդիկ, երբ կատարում են ամենօրյա գործողություններ, ինչպիսին կենցաղային ապրանքների գնումն է, ըստ անցյալ տարվա Clinical Biomechanics-ի տվյալների: Լրացուցիչ էներգիայի ծախսը հատկապես ծանրաբեռնում է երեխաներին, քանի որ աճող օրգանիզմներին անհրաժեշտ են այդ կալորիաները զարգացման համար: Նաև ակտիվ մեծահասակները, ովքեր պետք է կատարեն այնպիսի խնդիրներ, որոնք պահանջում են հաստատակամություն, դժվարանում են ավելացված բեռի պատճառով: Միոէլեկտրական սարքերը օգնում են նվազեցնել այս խնդիրը՝ շնորհիվ իրենց մարտկոցով աշխատող շարժման համակարգի: Երեխաները, ովքեր կրում են այս նոր մոդելները, փաստորեն 40% պակաս թթվածին են օգտագործում քայլելիս՝ համեմատած ավանդական արհեստական վերջույթների հետ: Մեծահասակները նույնպես նկատում են, որ կարող են ավելի երկար աշխատել՝ առանց հոգնելու: Բարելավված նյութափոխանակությունը նշանակում է, որ ավելի շատ մարդիկ են համաձայն արհեստական վերջույթներ կրել: Ավելի փոքր տարիքի օգտագործողները կրկին վերադառնում են խաղերին և կարողանում են հետևել դպրոցական գործողություններին, իսկ մեծահասակները կարող են վայելել արտաքին արկածները՝ հատուկ պարագաներով հեծանիվ քշելու կամ հետիոտն անցկացնելու համար:

Ծրագրավորվող բռնում և ուժ՝ ավելի մեծ ֆունկցիոնալ անկախության համար

Բազմաբռնում ռեժիմներ և ռեակտիվ ուժի վերահսկողություն առօրյա խնդիրների համար

Միոէլեկտրական ձեռքերը՝ առաջադեմ հատկություններով, սարքավորված են տարբեր գրիպի կարգավորումներով, ինչպիսիք են ճշգրիտ, եռակի և ուժային գրիպները, որոնք ինքնակարգավորվում են՝ կախված օրվա ընթացքում մարդու կատարելու անհրաժեշտությունից: Համակարգը ներդրված սենսորների միջոցով հասկանում է, թե ինչ է տեղի ունենում: Իրեր կառավարելիս այս պրոթեզներն օգտագործում են այն, ինչ կոչվում է ճկուն ուժի կառավարում, որն նշանակում է, որ նրանք կարող են փոխել իրենց բռնումի ուժը՝ կախված բռնված առարկայից: Պատկերացրեք, թե ինչպես են ձեռք բերվում նուրբ իրեր, ինչպիսիք են ձվերը, կամ ավելի ծանր իրեր, ինչպիսիք են մեքենայի մաքսից վերցված խանութի տոպրակները՝ առանց անընդհատ ձեռքով կարգավորելու կարգավորումները: Այս սարքերը նաև ներառում են ճնշման զգայուն շարժիչներ, որոնք կանխում են իրերի անկումը կամ այն ամենի կոտրումը, ինչ նրանք բռնած են, ինչը հեշտացնում է մարդկանց կյանքը, ովքեր պետք է կենտրոնանան իրենց խնդիրների այլ ասպեկտների վրա՝ առանց ամբողջ ժամանակ մտածելու բռնման ուժի մասին: Այս ամենի հիմքում ընկած է առանց սեղմակների տեղակայված տեղակայված տեխնոլոգիան, որը ապահովում է ամեն ինչ հարթ աշխատանք: Բռնման ուժերը փաստացի չափվում են նյուտոնի կոտորակներով, ուստի առկա է բավականին լավ վերահսկողություն այն բանի վրա, թե ինչպես է ձեռքը զգացվում՝ ապահովելով անվտանգություն և արձագանքում առօրյա իրավիճակներում օբյեկտների հետ փոխազդեցության ժամանակ:

Հեռական կոնֆիգուրացում և թիրախային մկանային ռեիններվացիայի (TMR) համատեղելիություն

Քանի որ շուկայում արդեն կան սմարթֆոնների համար նախատեսված հավելվածներ, մարդիկ իրական ժամանակում կարող են կարգավորել իրենց բռունցքի կարգավորումները՝ արագության կառավարում, այն բանի մասին, թե որքան պետք է սեղմեն, և երբ են միանում տարբեր ռեժիմներ, առանց այն ամենի համար կլինիկա մտնելու: Դա ավելի լավ է դարձնում այն փաստը, որ այն համատեղ աշխատում է թիրախային մկանային ռեիններվացիայի հետ, կամ ավելի կարճ՝ TMR-ի հետ: Այս վիրահատությունը հիմնականում վերցնում է ամպուտացված վերջույթից նյարդերը և վերահղում է դրանք, որպեսզի նրանք կարողանան հստակ հաղորդագրություններ ուղարկել մարմնի որոշակի տեղերին: Ի՞նչ է ստացվում: Ժամանակակից պրոթեզները բավականին լավ են կարդում այս մկանային հաղորդագրությունները, ինչը թույլ է տալիս մեկին ոլորել իր ափը՝ միաժամանակ շարժելով մատերը: Իսկ նրանց համար, ովքեր կորցրել են իրենց ձեռքը ուսից վերև, այս համադրությունը բացում է ամբողջովին նոր հնարավորությունների աշխարհ: Նրանք ստանում են այնպիսի կառավարում, որն ավելի շատ նման է բնական ռեֆլեքսի, և համաչափ է կարգավորվում, ինչպես իրական ձեռքը: