Новая технология для точного управления бионическими конечностями

Новая технология для точного управления бионическими конечностями

01 Sep 2021
27
Прослушать

В Массачусетском технологическом институте команда инженеров разработала систему, которая, как они утверждают, улучшит контроль пользователя над бионической конечностью. Технология состоит из имплантируемых миниатюрных магнитных шариков и ряда датчиков, которые могут контролировать их движение. При имплантации в мышцу культи пары таких "бусин" могут предоставлять информацию о движении мышцы, которую датчики могут передавать протезу, потенциально контролируя его движения более точно, чем существующие системы электромиографии.

Результаты своего исследования ученые опубликовали в журнале Science Robotics.

Нейропротезы должны произвести революцию в том, как ампутанты и другие пациенты с проблемами подвижности взаимодействуют с миром. Однако они все еще находятся в стадии становления, часто оказываются слишком дорогими, тяжелыми или сложными для широкого применения.

Нелегко определить предполагаемое движение человека по электрической активности мышц его культи, но такая электромиография является современным стандартом, когда речь идет о коммуникации между пользователем и бионической конечностью. "Но, когда вы используете управление на основе электромиографии, вы смотрите на промежуточный сигнал. Вы видите, что мозг говорит мышце сделать, но не то, что мышца делает на самом деле", - говорит один из исследователей Кэмерон Тейлор.

В попытке упорядочить связь между мышцами и внешним устройством исследователи обратились к имплантируемым магнитам и технологии, называемой магнитометрией. Они надеются на успех благодаря высокому качеству сигнала, который протез получает от магнитометрии, а также тому факту, что метод является минимально инвазивным и имеет низкие нормативные требования и стоимость.

Этот подход предполагает имплантацию пар маленьких магнитных шариков в мышцы культи или конечности с мышечной слабостью. По мере сокращения и удлинения мышц магнитные шарики перемещаются относительно друг друга, и исследователи могут считывать и интерпретировать эти движения с помощью внешних датчиков, которые могут быть либо нанесены на кожу, либо являться частью бионического устройства. Пока что методика показала свою эффективность на животных, и исследователи надеются перейти к изучению на людях.