A személy saját idegrendszere által vezérelt protézis lábak természetes járást biztosítanak

Kövesse a Drugslib-et

Orvosilag felülvizsgálta Carmen Pope, BPharm. Utolsó frissítés: 2024. július 1.

Dennis Thompson HealthDay Reporter

HÉTFŐ, 2024. július 1. – Az „intelligens” műlábak segíthetnek az amputáltaknak természetes járást elérni, de ez robotérzékelők és algoritmusok révén történik, amelyek előre meghatározott sebességgel hajtják előre a végtagot.

A. jobb módszer az lenne, ha az embereknek az idegrendszerükön keresztül teljes kontrollt biztosítanánk a végtag felett – és az MIT kutatócsoportja szerint ez megtörtént.

Egy kísérleti sebészeti eljárás egy élvonalbeli robotvégtaggal kombinálva helyreállíthatja a teljesen természetes járást, amelyet teljes mértékben az ember saját idegrendszere hajt – jelentették a kutatók a Természetgyógyászat.

Az eljárás újra összekapcsolja a maradék végtag izmait, lehetővé téve a betegek számára pontos, valós idejű visszajelzést a művégtagjuk helyzetéről járás közben – magyarázták a kutatók.

Hét beteg, akinél ezt a műtétet végezték, sokkal természetesebben tudott gyorsabban járni, elkerülni az akadályokat és lépcsőzni, mint a hagyományos amputáción átesett emberek.

„Senki sem tudott ilyen szintű agykontrollt felmutatni. amely természetes járást hoz létre, ahol az emberi idegrendszer irányítja a mozgást, nem pedig egy robotvezérlő algoritmus” – mondta a vezető kutató Hugh Herr, az MIT K. Lisa Yang Bionikai Központjának társigazgatója.

A legtöbb kar- és lábmozgást izompárok irányítják, amelyek felváltva nyújtanak és húzódnak össze, mondták a kutatók a háttérben.

A hagyományos térd alatti amputáció megzavarja ezen páros izmok kölcsönhatását, ami megnehezíti az idegrendszer számára a mozgás követését és irányítását.

Ennek eredményeként az ilyen amputációval rendelkező emberek nehezen tudják kezelni a műlábukat, mert nem tudják pontosan érzékelni, hol van a láb a térben. Robotvezérlőkre és érzékelőkre kell hagyatkozniuk, hogy kialakítsák a járást, és alkalmazkodjanak a lejtőkhöz és az akadályokhoz.

Annak érdekében, hogy az emberek teljes neurális kontrollt érjenek el a műlábaik felett, Herr és kollégái kifejlesztették az úgynevezett agonista-antagonistát. myoneurális interfész (AMI) műtét.

Ahelyett, hogy egyszerűen elvágnák az izompárokat, az AMI-műtét az izmok két végét köti össze. Így továbbra is dinamikusan kommunikálnak egymással a láb bal oldalán.

Az AMI-műtét elvégezhető amputáció során, vagy a kezdeti amputáció utáni nyomon követési eljárás során – mondták a kutatók.

A Herr laboratóriumának 2021-es tanulmánya megállapította, hogy az AMI-műtéttel kezelt végtag izmai az ép végtagjukhoz hasonló elektromos jeleket bocsátottak ki.

Következő lépésként a kutatók elkezdték kitalálni, módja annak, hogy ezek az elektromos jelek parancsokat adjanak a végtag protéziséhez, és ezzel egyidejűleg visszajelzést kapjanak a végtagtól a járás közbeni helyzetéről.

Ily módon az AMI műtéttel rendelkező amputált egyrészt vezérelni tudja a lábprotézisét, másrészt a visszajelzés alapján szükség szerint automatikusan beállítja járását.

Az új tanulmány azt mutatja, hogy az érzékszervi visszacsatolás valóban sima, természetközeli képesség a járásra és az akadályokon való eligazodásra.

A tanulmányban a kutatók hét AMI-amputált beteget hasonlítottak össze hét olyan emberrel, akiknek hagyományos térd alatti amputációja volt.

Minden résztvevő ugyanazt a típusú bionikus lábat használta – motoros bokával ellátott protézist, elektródákkal ellátva, amelyek a láb főbb izomcsoportjaitól elektromos jeleket tudnak fogadni.

Ezeket a jeleket egy robotvezérlőbe táplálják, amely segít a protézisnek kiszámítani, hogy mennyit kell hajlítani a bokát, mekkora nyomatékot kell alkalmazni és mennyi erőt kell leadni.

A kutatók az összes amputált vízszinttel tesztelték. -földi séta, séta egy lejtőn, lesétálás egy rámpán, fel-le mászás lépcsőn és sétálás vízszintes felületen, miközben elkerüli az akadályokat.

Az AMI-amputációs műtéten átesettek gyorsabban tudtak járni, nagyjából ugyanolyan sebességgel, mint azok, akiknek nincs amputációja.

Az eredmények szerint könnyebben navigáltak az akadályokon, és természetesebb volt a mozgásuk. Jobban tudták koordinálni a művégtagjuk mozgását a természetes végtagjukéval, és körülbelül akkora erővel tudtak kilökni a talajtól, mint az amputáció nélküliek.

„Az AMI-vel nem rendelkező kohorsz képes volt járni, de a protézisek mozgása nem volt természetes, és mozgásuk általában lassabb volt” – mondta Herr. Az MIT egyik sajtóközleményében.

Érdekes módon a mozgás javulása annak ellenére következett be, hogy az AMI által biztosított szenzoros visszajelzések mennyisége kevesebb, mint 20%-a annak, amit a még teli lábukkal rendelkező emberek általában kapnak.

"Az egyik fő megállapítás az, hogy az amputált végtag idegi visszacsatolásának kismértékű növekedése jelentős bionikus idegi irányíthatóságot állíthat vissza olyan szintre, ahol lehetővé teszi az emberek számára, hogy közvetlenül neurálisan szabályozzák a járás sebességét, alkalmazkodjanak a különböző terepekhez és kerülje el az akadályokat” – mondta a kutató Hyungeun Song, az MIT's Media posztdoktori kutatója. Lab.

A Herr célja, hogy végső soron „újjáépítse” az emberi testeket a protézisek végtagokhoz való rögzítésével oly módon, hogy azok természetesnek és normálisnak érezzék magukat.

„A probléma ezzel a hosszú távú megközelítéssel az, hogy a felhasználó soha nem érzi magát testet öltve a protézisével. Soha nem tekintenének a protézisre a testük részének, önmaguk részének” – mondta Herr. „Az általunk alkalmazott megközelítés az emberi agy és az elektromechanika átfogó összekapcsolása.”

Források

  • MIT, sajtóközlemény, 2024. július 1.

    • Felelősség kizárása: Az orvosi cikkekben található statisztikai adatok általános tendenciákat mutatnak be, és nem egyénekre vonatkoznak. Az egyéni tényezők nagyon eltérőek lehetnek. Mindig kérjen személyre szabott orvosi tanácsot egyéni egészségügyi döntéseihez.

    Forrás: HealthDay

    Elküldve : 2024-07-02 01:15

    Olvass tovább

    Felelősség kizárása

    Minden erőfeszítést megtettünk annak érdekében, hogy a Drugslib.com által közölt információk pontosak és naprakészek legyenek - dátum, és teljes, de erre nem vállalunk garanciát. Az itt található gyógyszerinformációk időérzékenyek lehetnek. A Drugslib.com információit egészségügyi szakemberek és fogyasztók számára állítottuk össze az Egyesült Államokban, ezért a Drugslib.com nem garantálja, hogy az Egyesült Államokon kívüli felhasználás megfelelő, kivéve, ha kifejezetten másként jelezzük. A Drugslib.com gyógyszerinformációi nem támogatják a gyógyszereket, nem diagnosztizálnak betegeket, és nem ajánlanak terápiát. A Drugslib.com gyógyszerinformációi egy információs forrás, amelynek célja, hogy segítse az engedéllyel rendelkező egészségügyi szakembereket betegeik ellátásában és/vagy olyan fogyasztók kiszolgálására, akik ezt a szolgáltatást az egészségügyi szakértelem, készség, tudás és megítélés kiegészítéseként, nem pedig helyettesítőjeként tekintik. gyakorló szakemberek.

    Az adott gyógyszerre vagy gyógyszerkombinációra vonatkozó figyelmeztetés hiánya semmiképpen sem értelmezhető úgy, hogy a gyógyszer vagy gyógyszerkombináció biztonságos, hatékony vagy megfelelő az adott beteg számára. A Drugslib.com nem vállal felelősséget a Drugslib.com által biztosított információk segítségével nyújtott egészségügyi ellátás egyetlen aspektusáért sem. Az itt található információk nem terjednek ki minden lehetséges felhasználásra, útmutatásra, óvintézkedésre, figyelmeztetésre, gyógyszerkölcsönhatásra, allergiás reakcióra vagy káros hatásra. Ha kérdése van az Ön által szedett gyógyszerekkel kapcsolatban, kérdezze meg kezelőorvosát, ápolónőjét vagy gyógyszerészét.

    Népszerű kulcsszavak