Kādi ir miopotrenciālu rokas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālu protētisko roku?

Intuitīva, augstas precizitātes vadība caur muskuļu signāliem

Miopotrāzēja rokas darbojas, uztverot mazos elektriskos signālus, kas rodas no muskuļiem pēc amputācijas. Mēs šo procesu saucam par elektromiogrāfiju jeb īsi — EMG. Kad kāds mēģina kustēt savu trūkstošo roku, piemēram, atvērt to vai veidot dūri, šie ierīces faktiski uztver neiro-muskulāro aktivitāti, kas notiek organismā. Pēc tam tās pārtulko lietotāja nodomu par reālu protētiskās rokas kustību. Patiesie sensori atrodas tieši tajā kontaktligzdā, kur ierīce pievienojas rokai. Šīs mazās ierīces uztver muskuļu saraušanās, bet vienlaikus tām jāignorē dažādi fona traucējumi. Tajā pašā laikā tās pastiprina bioloģiskos signālus, lai sistēma varētu pareizi saprast, ko lietotājs vēlas sasniegt ar savu protētisko ekstremitāti.

Kā EMG detekcija ļauj atpazīt dabisku kustības nodomu

EMG sistēmas balstās uz elektrodu masīviem, kas uztver muskuļu darbības unikālos veidus, veicot dažādas rokas kustības. Iedomājieties, ka kāds domā par tases pacelšanu. Sensori faktiski fiksē šos mazos muskuļu raustījumus apakšdelmā un nosūta šo informāciju apstrādes blokiem. Pirms nonākot līdz galvenajai analīzes stadijai, šiem neapstrādātajiem signāliem jāattīra no fona traucējumiem un jāpastiprina, lai tie būtu pietiekami spēcīgi apstrādei. Tad seko gudrākā daļa, kurā programmatūra salīdzina šos attīrītos signālus ar zināmiem paraugiem dažādiem tvērieniem, piemēram, pinčēšanai, pilnam tvērienam vai pagrieziena kustībām. Mūsdienu labākās EMG sistēmas var atpazīt, ko cilvēks plāno darīt ar savu roku, aptuveni 95% gadījumu, izmantojot signālu analīzi vairākos punktos. Tas nozīmē, ka cilvēki var viegli pārslēgties starp dažādām rokas darbībām, nepievienojot pastāvīgi manuāli mainīt iestatījumus.

Reāllaika paraugu atpazīšana un adaptīvā mācīšanās modernās mieloģetriskajās rokās

Jaunākie procesori ir aprīkoti ar konvolūcijas neironu tīkliem (CNN), kas nepārtraukti uzlabo žestu interpretāciju, analizējot tiešraides EMG datus. Šie sistēmas fiksē nelielas izmaiņas muskuļu aktivizēšanās laikā un intensitātē, ļaujot reaģēt adaptīvi reāllaikā. Piemēram, situācijā, kad kāda cilvēka tvēriens kļūst vājāks pēc ilgstošas lietošanas — tas bieži notiek noguruma gadījumā — sistēma automātiski pielāgo motora izejas jaudu, lai uzturētu stabili augstu veiktspēju. Pētījumi rāda, ka šādas adaptācijas samazina nevajadzīgas kustības aptuveni par 29 procentiem un padara spēka pielietojumu daudz vienmērīgāku — patiesībā par 22 procentiem labāku. Tas viss nozīmē mazāku garīgo slodzi, veicot ikdienas darbības katru dienu.

Paaugstināts komforts un samazināta lietotāja noguruma sajūta

Iekšējo siksnas un mehāniskos kabeļus: pāreja uz bezpiepūles aktuatoriem

Vecmodīgas, ar ķermeni darbināmas protezes darbojas caur plecu siksnām, kas savienotas ar kabeļiem, kuri velk roku, kad cilvēks kustina ķermeni. Šie mehāniskie savienojumi rada spiediena punktus visā plecu un rokas virsmā, tādējādi liekot cilvēkiem kompensēt ar papildu kustībām, lai tikai sasniegtu pamatfunkcijas. Šāda kompensācija ilgtermiņā izraisa ādas čūlas, hroniskas sāpes un ierobežotu kustību. Miopozitīvās rokas risina šo problēmu pilnīgi citādi. Tās izmanto nelielus sensorus, kas novietoti uz ādas un uztver elektriskos signālus no atlikušajiem muskuļiem augšstilbā. Tie signāli pēc tam tiek pārveidoti par faktiskām roku kustībām, neizmantojot nekādu vilkšanu vai stumšanu. Atpūšoties no uzmācīgajiem kabeļiem un siksnas sistēmām, tiek samazināta muskuļu slodze aptuveni par divām trešdaļām, kā norādīts pērn Publicētajā pētījumā žurnālā "Journal of Rehabilitation Research & Development". Cilvēki, kas pāriet uz šīm jaunākajām modelēm, atklāj, ka tagad viņi var daudz vieglāk veikt dažādas darbības, piemēram, pacelt trauslus objektus, tos nesaplacinot, vai ērti rakstīt uz ilgāku laiku. Vairs nav jānodarbojas ar uzmācīgām regulēšanām pie svirām vai neērtām pozu, kas vēlāk sāk sāpināt.

Zemāka metaboliskā nepieciešamība—īpaši svarīgi bērniem un aktīviem pieaugušajiem lietotājiem

Ķermeņa enerģiju izmantojošas protezes ļoti slodzē ķermeni. Pētījumi liecina, ka cilvēki, kuri izmanto šādas sistēmas, pēc pagājušā gada žurnāla Clinical Biomechanics datiem, veicot ikdienas darbības, piemēram, iepērkoties pārtiku, izraisa par 30 līdz 50 procentiem vairāk kaloriju. Papildu enerģijas patēriņš īpaši smagi skar bērnus, jo augošajiem organismiem kalorijas ir nepieciešamas attīstībai. Arī aktīvi pieaugušie, kuriem jāveic uzdevumi, kas prasa izturību, cīnās ar papildu slogu. Mioloģiskie ierīces palīdz samazināt šo problēmu, jo tās darbojas ar bateriju piedziņu. Bērni, kuri valka šos jaunākos modeļus, faktiski patērē aptuveni par 40% mazāk skābekļa, staigājot, salīdzinājumā ar tradicionālajām protezēm. Pieaugušie atklāj, ka var strādāt ilgāk, nejūtoties noguruši. Labāks vielmaiņas līmenis nozīmē, ka vairāk cilvēku vispār ir gatavi izvēlēties protezes. Jaunāki lietotāji atkal var iesaistīties spēlēs un sekot līdzi skolas aktivitātēm, savukārt pieaugušie var baudīt piedzīvojumus brīvā dabā, izmantojot speciālas pielāgojamas ierīces braukšanai ar velosipēdu vai pastaigām pa tūrisma takām.

Lielāka funkcionāla neatkarība caur programmējamu tvērienu un spēku

Vairāki tvēriena režīmi un adaptīva spēka vadība ikdienas uzdevumiem

Miokatraukli ar avanzētām funkcijām ir aprīkoti ar dažādiem tvēruma iestatījumiem, piemēram, precizitātes, trījkāju un spēka tvērumu, kas automātiski pielāgojas atkarībā no tā, ko cilvēks dienas laikā nepieciešams darīt. Sistēma izmanto iebūvētus sensorus, lai noteiktu, kas notiek. Attiecībā uz lietu turēšanu šie protēzēm ir adaptīvās spēka vadības funkcija, kas nozīmē, ka tie var mainīt tvēriena stiprumu atkarībā no tā, kuru objektu turi rokā. Iedomājieties, kā pacelt vieglus priekšmetus, piemēram, olas, salīdzinājumā ar smagāku mantu celšanu, piemēram, pirkumu maisus no automašīnas bagažnieka, bez nepieciešamības pastāvīgi manuāli regulēt iestatījumus. Šīs ierīces ietver arī spiedienam jutīgus motorus, kas novērš nejaušu priekšmetu izkrītošanu vai to, ko tās tur, sabojāšanos, padarot dzīvi vieglāku tiem cilvēkiem, kuriem jākoncentrējas uz citiem uzdevuma aspektiem, nevis pastāvīgi jāraizējas par tvēriena stiprumu. Aiz visas šīs funkcionalitātes slēpjas bezslidenu DC tehnoloģija, kas nodrošina, ka viss lielāko daļu laika darbojas gludi. Tvēriena stiprums faktiski tiek mērīts līdz jaunu daļām, tādējādi nodrošinot diezgan labu kontroli pār to, cik droši un reaģējoši roku sajūta ir ikdienas situācijās, mijiedarbojoties ar objektiem.

Tālvadības konfigurēšana un mērķtiecīgas muskuļu pārinnervācijas (TMR) savietojamība

Tagad, kad tirgū ir pieejamas viedtālruņu lietotnes, cilvēki var pielāgot savus tvēriena iestatījumus reālā laikā – piemēram, ātruma regulēšanu, cik stipri viņiem jāsaspiež, kā arī brīdi, kad aktivizējas dažādas režīma funkcijas – pilnīgi neapmeklējot klīniku. Vēl labāk ir tas, ka šis risinājums lieliski sader ar tā saucamo mērķtiecīgo muskuļu pārinnervāciju jeb TMR. Šī operācija būtībā pārsmeļ amputētās ekstremitātes nervus, lai tie varētu nosūtīt skaidrus signālus uz noteiktām ķermeņa vietām. Rezultāts? Mūsdienu protēzes diezgan labi nolasa šos muskuļu signālus, ļaujot cilvēkam vienlaikus pagriezt locītavu un kustēt pirkstus. Un tiem, kas zaudējuši roku virs pleca, šī kombinācija atver pilnīgi jaunas iespējas. Viņi iegūst kontroli, kas gandrīz līdzinās dabiskai refleksijai, proporcionāli pielāgojoties tāpat kā īsta roka.