Myoelektrik qo'lning an'anaviy protez qo'ldan qanday afzalliklari bor?

Mushak Signalidan Foydalangan Holda Intuitiv, Yuqori Sifatli Boshqaruv

Miyoelastik qo'loqlar amputatsiyadan keyin qolgan mushaklarning maydaroq elektr signallarini o'ziga jalb qilish orqali ishlaydi. Biz ushbu butun jarayonni elektromiografiya yoki qisqartirilganda EMG deb ataymiz. Kishi yo'qolgan qo'lini ochish yoki jimsa qilish kabi harakat qilganda, ushbu qurilmalar tanada sodir bo'layotgan neyromushak faolligini haqiqatan ham sezadi. So'ngra foydalanuvchi nima qilishni istaganini prostetik qo'lning haqiqiy harakatiga aylantiradi. Haqiqiy sensorlar qurilma tayanch bilan bog'lanadigan joydagi tomonga to'g'ridan-to'g'ri joylashtirilgan. Ushbu kichkina qurilmalar mushaklarning qisqarishini ushlab turadi, lekin bir vaqtning o'zida barcha xil orqa fonli shovqinlarni e'tiborsiz qoldirishi kerak. Shu bilan birga, ular biologik signallarni kuchaytirib beradi, shunda tizim foydalanuvchining protez a'zosida nima qilishni istaganini to'g'ri tushunadi.

EMG aniqlash tabiiy harakat maqsadini qanday aniqlash imkonini beradi

EMG tizimlari qo'l harakatlarini bajarishda mushaklarning o'ziga xos ishlash usullarini qabul qiluvchi elektrod massivlariga tayanadi. Masalan, kimdir kofe stakanini olmoqni o'ylayotganini tasavvur qiling. Sensorlar aslida old qo'lning maydona bo'lgan mushaklari yuzasidan sodir bo'ladigan mayda tirnashlarni qamrab oladi va bu ma'lumotni qayta ishlash bloklariga uzatadi. Asosiy tahlil bosqichiga yetishdan oldin bu xom signallarga fon shovqinlaridan tozalash va ularni ishlatish uchun yetarli darajada kuchaytirish kerak. Keyin esa dasturiy ta'minot bu tozalangan signallarni pinching (qisish), to'liq ushlash yoki burish kabi turli xil ushlab tutish usullariga mos keladigan ma'lum namunalarga moslashtirishga doir aqlli qism keladi. Bugungi eng yaxshi EMG tizimlari signallarning bir necha nuqtada tarqalishini tahlil qilish orqali odam qo'li bilan nima qilmoqchi ekanligini taxminan 95% holatlarda aniqlay oladi. Bu odamlarga sozlamalarni doimiy ravishda qo'lda sozlamasdan turib turli xil qo'l harakatlariga silliq o'tish imkonini beradi.

Zamonaviy miyo-elektrik qo'llarda haqiqiy vaqt rejimida namuna tanish va moslashuvchan o'rganish

So'nggi protsessorlar konvolyutsion neyron tarmoqlar (CNN) bilan jihozlangan bo'lib, bu so'nggi EMG ma'lumotlarini tahlil qilish orqali gestlarni talqin qilish usulini doimiy takomillashtiradi. Tizimlar mushaklarning faollashish vaqtida va kuchli bo'lishida sodir bo'ladigan maydaroq o'zgarishlarni aniqlaydi, natijada javoblar onlayn ravishda moslashadi. Masalan, kimningdir biror narsadan uzoq foydalanganidan keyin xamusish kuchi pasayishi — bu odamlar charchaganida tez-tez uchraydigan hodisa. Tizim avtomatik ravishda motor chiqish quvvatini sozlab, ishlash barqarorligini saqlab turadi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, bunday moslashuvlar keraksiz harakatlarni taxminan 29% ga kamaytiradi va kuchni qo'llashni ancha barqaror qiladi — aslida taxminan 22% yaxshiroq natija beradi. Barcha bu kunlik oddiy faoliyatni bajarish uchun zarur bo'lgan miqdoriy harakatni kamaytiradi.

Qulaylikni oshirish va foydalanuvchi charchashini kamaytirish

G'ildiraklar va mexanik kabelni olib tashlash: Sodda boshqarishga o'tish

Eski uslubdagi jism bilan boshqariladigan protezlarda qo'l harakatlanishi uchun kabel orqali bog'langan yelka remingdan foydalaniladi. Bu mexanik ulanishlar yelka va qo'llarda bosim hosil qilib, oddiy vazifalarni bajarish uchun inson qo'shimcha harakatlarni kompensatsiya qilishiga olib keladi. Shu tufayli vaqt o'tishi bilan terida yaralar, doimiy og'riqlar va harakat cheklovlari paydo bo'ladi. Miyelektrik qo'llar bu muammoni butunlay boshqacha hal etadi. Ular qo'lda qolgan mushaklardan chiqayotgan elektr signallarini qabul qiluvchi teriga o'rnatilgan mayda sensorlardan foydalanadi. Bu signallar keyin tortish yoki itarishga ehtiyoj bo'lmaydigan haqiqiy qo'l harakatlariga aylantiriladi. O'ttiz yil oldin Journal of Rehabilitation Research & Development nashr etgan tadqiqotga ko'ra, shaxsiy kabel va rem tizimlaridan xalos bo'lish mushaklarning taxminan ikki uchdan biriga kamroq zo'riqishiga sabab bo'ladi. Yangi modellarga o'tgan odamlar endi nozik narsalarni singdirmasdan osongina olishi yoki uzoq muddat qulay yozish imkoniyatiga ega bo'ladi. Endi trosni sozlash yoki vaqt o'tishi bilan og'riq qoldiradigan noqulay turish bilan shug'ullanish shart emas.

Quyiroq metabolik ehtiyoj — ayniqsa bolalar va faol kattalar foydalanuvchilari uchun muhim

Jismoniy kuch bilan boshqariladigan protezlardan foydalanish jismga haqiqiy ta'sir qiladi. So'nggi yillar davomida "Clinical Biomechanics" ma'lum qilganidek, bu tizimlardan foydalangan odamlar oziq-ovqat uchun xarid qilish kabi har kundlik ishlarni bajarganda 30 dan 50% gacha ko'proq kaloriya sarflaydi. Qo'shimcha energiya sarfi o'sayotgan tanaga ega bo'lgan bolalarga ayniqsa og'ir ta'sir qiladi, chunki rivojlanish uchun ularga shu kaloriyalar kerak. Chidamlilik talab qilinadigan vazifalarni bajarish kerak bo'lgan faol kattalar ham qo'shimcha yuk bilan kurashishadi. Miyo-elektr asboblari batareyalar bilan ishlaydigan harakat tizimi tufayli ushbu muammoni kamaytirishga yordam beradi. Bu yangi modellar kiygan bolalar oddiy protezlarga nisbatan sayr qilishda taxminan 40% kamroq kislorod iste'mol qiladi. Kattalar esa charchamay uzoqroq ishlashlari mumkin. Yaxshiroq metabolizm natijasida umuman protezlarga ega bo'lishni xohlovchilar soni ortmoqda. Yosh foydalanuvchilar o'yinlarga qaytishlari va maktabdagi faoliyatlarini davom ettirishlari, kattalar esa velosiped yoki poyga sayohatlari uchun maxsus biriktirmalar bilan tashqi sarguzashtlarga zavqlanishlari mumkin.

Dastgohli Xavfsizlik va Kuch orqali Kengaytirilgan Funktsional Mustaqillik

Kundalik Vazifalar uchun Ko'p Turli Qo'l Tutish Rejimlari va Moslashuvchan Kuchni Boshqarish

Ilg'or funksiyalarga ega miyoelastik qo'lar kun davomida inson nimaga ehtiyojini his qilishiga qarab o'zgartiriladigan aniq, uch oyoqli va kuchli ushlash sozlamalariga ega. Tizim nima sodir bo'layotganini aniqlash uchun o'rnatilgan sensorlardan foydalanadi. Narsalarni ushlashda bu prostetikalar adaptiv kuch boshqaruvi deb ataladigan narsaga ega, ya'ni ular qanday ob'ektni ushlab turishga qarab ushlash kuchini o'zgartira oladi. Masalan, tuxumlardagi kabi nozik buyumlarni ko'tarish yoki avtomobil bagajidan xaridlar qutisini ko'tarish kabi og'irroq narsalarni ko'tarishda doimiy ravishda sozlamalarni o'zgartirish shart emas. Bu qurilmalarda avariya tushib ketishiga yoki ushlab turgan narsasini siqib chiqarishiga to'xtatadigan bosimga sezgir dvigatellar ham mavjud, bu esa odamlarning doim ushlash kuchiga e'tibor berish o'rniga vazifalarning boshqa jihatlari bilan shug'ullanishlari uchun hayotni osonlashtiradi. Barcha ushbu funktsionallikning asosida deyarli doim hamma narsani silliq ishlatib turadigan cho'tkali oqmas DC texnologiyasi yotadi. Uskuncha kuchi yangiliklarning kasrlarigacha o'lchanadi, shu sababli turmushdagi har kundalik vaziyatlarda narsalarga ta'sir qilganda qo'l qanchalik xavfsiz va tezkorligi haqida juda yaxshi nazorat mavjud.

Masofadan sozlash va Mo'ljallangan Muskulni Qayta Innervatsiya (TMR) Moslanuvchanligi

Hozirgi paytda bozorda smartfon ilovalari mavjud bo'lib, odamlar ushlab turish sozlamalarini real vaqtda — masalan, tezlikni boshqarish, qanchalik kuch bilan siqish kerakligi yoki turli rejimlar qachon ishga tushishini — klinikaga bormasdan ham o'zgartirishlari mumkin. Bu narsani yanada yaxshiroq qiladigan jihat shundaki, u «Mo'ljallangan Muskulni Qayta Innervatsiya» yoki qisqartirilgan TMR nomi bilan tanilgan narsa bilan birgalikda ishlaydi. Bu operatsiya aslida amputatsiyalangan a'zodagi nervlarni olib, ularni tananing aniq joylariga to'g'ri signallar jo'natish uchun qayta yo'naltiradi. Natijada? Zamonaviy protezlarning bunday mushak signallarini juda yaxshi o'qiy olishi, odamga bir vaqtning o'zida barmoqlarini harakatlantirish paytida bilagini burish imkonini beradi. Yelkaga yaqin qo'lini yo'qotgan odamlar uchun esa, ushbu kombinatsiya imkoniyatlar dunyosining butun yangi eshigini ochib beradi. Ular deyarli tabiiy refleksdek his qilinadigan, haqiqiy qo'l harakati singari proporsional ravishda moslanuvchan boshqaruvni oladilar.