Lammet kvinnens sinn styrer robotarm


Lammet kvinnens sinn styrer robotarm

En lammet kvinne har vært i stand til å kontrollere en robotproteshånd med sine tanker.

Denne kvinnen, som sliter med tetraplegi, har oppnådd et bevegelses- og kontrollnivå med hånden som kan sammenlignes med mennesker uten nedsatt funksjonsevne.

Forskningen kom fra et team av eksperter ved University of Pittsburgh og ble publisert på nettet først i The Lancet .

Hittil har en pasient med denne typen protese aldri opplevd kontroll og bevegelse i denne grad. Derfor symboliserer denne rapporten et stort gjennombrudd i utviklingen av robotproteser som styres av sinnet.

Teamet implanterte to mikroelektrode arrays (et mikroelektronisk verktøy som knytter hjerneceller til elektroniske kretser) inn i pasientens venstre motorcortex i februar i år. Deltakeren var en kvinne i alderen 52 år som fikk en diagnose av spinocerebellar degenerasjon tretten år før studien.

Spinocerebellar degenerasjon er en sjelden, arvelig sykdom der strukturer i deler av hjernen og ryggmargen som er ansvarlig for koordinering og muskelbevegelse degenererer, og i tide mister funksjon.

Imidlertid er pasienten observert i denne studien nå betraktet som tetralpegic - lammet fra nakken og under - på grunn av utviklingen av hennes sykdom. Hun kan derfor ikke flytte armene eller bena frivillig av seg selv.

Vitenskapsmennene koblet elektrodarrayene i kvinnens motorcortex til en robothånd, og ifølge forskerne, Bevegelsen av ledd og håndleddet var lik en menneskelig hånd .

For å hjelpe pasienten til å lære å bruke enheten, deltok hun i trening i 14 uker. På den andre dagen i skolingen, bare 14 dager etter implantasjonen, var pasienten i stand til å bevege den protetiske hånden alene, uten hjelp av en datamaskin.


Professor Andrew Schwartz, hovedforfatter av studien, forklarte:

"I utviklingen av sinnsstyrte proteser har en av de største utfordringene alltid vært å oversette hjernens signaler som indikerer lembebevegelse i datasignaler som pålitelig og nøyaktig kan kontrollere en prototisk protes.

De fleste tankestyrte proteser har oppnådd dette ved en algoritme som innebærer å arbeide gjennom et komplekst "bibliotek" av datamaskin-hjerneforbindelser. Vi har imidlertid tatt en helt annen tilnærming her ved å bruke en modellbasert datalgoritme som nøyaktig etterligner måten at en uhindret hjerne kontrollerer lemmerbevegelsen. Resultatet er en protesehånd som kan flyttes langt mer nøyaktig og naturligistisk enn tidligere innsatser. "

Kvinnen var involvert i omfattende trening og et testprogram som varet i mer enn 3 måneder. Ekspertene håpet at ved slutten av programmet skulle hun kunne fullføre oppdrag som viste at hun kunne kontrollere protesen over syv grader av frihet (tredimensjonal oversettelse, tredimensjonal orientering, endimensjonal grasping).

Ved hjelp av treningen hennes, Pasienten klarte å fullføre alle oppgavene med en suksessrate på 91,6%, og hun fullførte oppgavene 30 sekunder raskere enn hun gjorde i begynnelsen av rettssaken .

For å bekrefte at kvinnens forbedring var klinisk signifikant, brukte laget for første gang standardtester, kjent som Action Research Arm Tests (ARAT), som vanligvis brukes til å evaluere lemfunksjonen etter at folk har hatt slag eller andre lammende hendelser.

Forskerne la til at de neste trinnene for å bedre denne protesen ville være å inkludere sensoriske elementer (for eksempel, hjelpe personen å skille mellom varmt og kaldt eller jevnt og grovt), og inkludere trådløs teknologi (eliminering av nødvendigheten av ledninger som forbinder pasientens Hode og proteser).

Professor Grégoire Courtine fra det sveitsiske føderale institutt for teknologi Lausanne (EPFL) skrev:

"Dette bioinspirerte hjernemaskinsgrensesnittet er en bemerkelsesverdig teknologisk og biomedisinsk prestasjon. Selv om det er mange utfordringer som ligger foran, er disse systemene nærmet seg punktet for klinisk utførelse. Gjennom samordnet innsats og ved å sørge for at ulike tilgjengelige strategier er optimalt kombinert, Disse typer proteser kan snart bli revolusjonerende behandlingsmodeller for sensorimotorisk lammelse."

En lignende rapport publisert i fjor beskrev hvordan en voksen mannlig pasient, som var lammet på grunn av en skadet ryggmargen i en motorsykkelulykke, var i stand til å bruke et hjernedatamaskingrensesnitt for å bevege en protesjonsarm med bare sine tanker.

Folk med lammelser styrer robotarm med ganebøjle og tungepiercing (Video Medisinsk Og Faglig 2020).

§ Problemer På Medisin: Medisinsk praksis