Tehnografi.com - Технологические новости, обзоры и советы

Роботизированный протез Люка Скайуокера позволяет людям ампутировать, чтобы чувствовать себя более

Этот сайт может получать партнерские комиссии по ссылкам на этой странице. Условия использования

Разница, которая давно разделяет сферу научной фантастики и реальности, по крайней мере, с точки зрения протезов и искусственного увеличения человека, заключается в нашей способности без проблем плести синтетические или кибернетические компоненты в организме человека. в Звездные войны, Звездный путьчто Marvel Кинематографическая вселенная, или игры типа Deus Ex, рассматриваются как проблемы, которые в некоторой степени решены. В реальной жизни создание искусственных конечностей со сложными навыками хватки или равновесия – все еще большая работа в процессе. Но протез руки, который мы обсуждали ранее, который теперь официально известен как рука Дека Люк (и назван в честь Люка Скайуокера), теперь пошел дальше и частично восстановил способность ампутанта чувствовать чувство снова

Сводный документ в Science Robotics гласит:

Электромиографические изображения остаточных мышц руки декодируются, чтобы обеспечить независимый и пропорциональный контроль рук и запястий шести протезов DOF: рука DEKA LUKE. Активация контактных датчиков в протезе приводит к интраневральной микростимуляции остаточных сенсорных нервных волокон через матрицу имплантатов из наклонной электродной матрицы Юты, тем самым пробуждая тактильное восприятие в руках призраков. При активированной сенсорной обратной связи участники продемонстрировали большую точность в силе захвата и смогли лучше манипулировать хрупкими объектами. При активном исследовании участники также могут различать маленькие и большие объекты, а также мягкие и твердые объекты. Когда сенсорная обратная связь является биомиметической, предназначенной для имитации естественных сенсорных сигналов, участники могут идентифицировать объекты значительно быстрее, чем с помощью традиционных алгоритмов кодирования, которые зависят только от интенсивности текущего стимула. Следовательно, искусственное прикосновение может быть создано путем моделирования сенсорной обратной связи, а биологически вдохновленные паттерны порождают восприятия, которые более понятны и полезны.

Матрица наклонных электродов Юты была разработана для имплантации в периферическую нервную систему. Как следует из названия, кремниевая структура длиной 100 мкм и 1,5 мм выступает из небольшой подложки с длинами электродов от 0,5 мм до 1 мм. Матрицы электродов использовались вместе с не наклонной версией (электродная решетка штата Юта) для изучения параллельной обработки информации и управления мышцами.


Роботизированный протез Люка Скайуокера позволяет людям ампутировать, чтобы чувствовать себя более 1

Рука LUKE была модифицирована для передачи информации человеческому мозгу, что позволяет пациенту чувствовать информацию об объектах, которыми он обладает. Предыдущие исследования показали, что способность чувствовать что-то является ключом к пониманию того, как трудно его схватить, отпустить и намного сложнее избежать разрушения объектов.

«Мы изменили способ отправки этой информации в мозг, чтобы он соответствовал человеческому телу. И сопоставляя человеческое тело, мы можем увидеть лучшие преимущества», – сказал Джейкоб Джордж, автор исследования и докторант в области биомедицинской инженерии в университете. из Юты. «Мы делаем сигналы, которые биологически более реалистичны».

Роботизированный протез Люка Скайуокера позволяет людям ампутировать, чтобы чувствовать себя более 2 "в ширину =" 639 "в высоту =" 675

Кевен Уолгамотт Изображение предоставлено Даном Хиксоном / Университет штата Юта, Инженерная школа.

Один из пациентов с ампутированными конечностями, получивший руку, Кевен Уолгамотт, сумел достать вино из его сундука, не разрушая его, не взяв яйцо, не разбив его и не сломав, и даже держал руку своей жены. Он сообщил о похожем ощущении в «пальцах» человеческих рук. «Это почти заставило меня плакать, – сказал Уолгамот после первого использования LUKE Arm в 2017 году. – Это было удивительно. Я никогда не думал, что снова почувствую эту руку».

Заставить руку работать – сложный процесс. Исследования о том, как помочь пациенту с ампутированными конечностями путем соединения протеза с нервами, оставленными в руке, ведутся годами. Но это на самом деле передает чувство это требует больше, чем просто соединить руки с нервами, что можно сделать, чтобы отправить «ход» приказа. Для взаимодействия с нервами рука должна иметь датчики внутри, которые могут передавать данные таким образом, чтобы нервы могли воспринимать это как ощущение. Передача данных нервного импульса в модели, которая выглядит как модель погружающегося нейрона, основанная на описании, является ключом для работы руки. (Сайт отмечает: «При первом контакте объекта импульсные взрывы перемещают нервы в мозг, а затем постепенно уменьшаются. Создание этого – большой шаг».)

По-видимому, исследователи смоделировали передачу нервов у приматов, чтобы понять, как построить эквивалентную модель у людей. Сейчас команда работает над версией оружия Deca LUKE, которое может быть полностью мобильным, а не частично перенесено на компьютеры вне тела. Матрица наклонных электродов Юты способна передавать сигналы, которые передают больше, чем просто прикосновение: боль и температура также могут сигнализировать, хотя это исследование фокусируется на прикосновении, а не на других способах. В будущем команда хочет расширяться, чтобы удовлетворить потребность в ампутациях выше локтевого сустава, а также в работе с пациентами, которые потеряли конечности ниже локтевого сустава. Ожидается, что пациенты могут быть оснащены оружием LUKE, которое они смогут забрать домой и использовать в 2020 или 2021 году. Это оружие разрабатывалось около 15 лет.

Изображение предоставлено Даном Хиксоном / Университет штата Юта, Инженерная школа.

Сейчас читаю: