یک نوروپروتین با کنترل غیر مستقیم ترکیب شده با یک بیوماده غیرفعال برای حمایت از فعالیت های اندام فوقانی

قیمت: 42,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

یک نوروپروتین با کنترل غیر مستقیم ترکیب شده با یک بیوماده غیرفعال برای حمایت از فعالیت های اندام فوقانی

عنوان لاتین

A myocontrolled neuroprosthesis integrated with a passive exoskeleton to support upper limb activities

این کار با هدف طراحی یک نوروپروتئین بازویی کنترل شده برای هردو منظور کمک کننده و توانبخشی صورت گرفت. عملکرد یک فیلتر پیشگویی خطی منطبق و یک فیلتر بالاگذر برای تخمین EMG اختیاری در افراد سنگین (N=10) و بیماران عصبی (N=8) در طول انقباضات دوطرفه هیبریدی دینامیک ارزیابی گردید. یک تاثیر قابل توجهی از فیلتر (P=0.017 برای سالم، p<0.001 برای بیماران) به دست آمد. تجزیه تحلیل پس از آن نشان داد که برای هردو گروه تنها فیلتر انطباقی قادر به تشخیص قابل اعتماد حضور یک سهم متقضی کوچک است. یک کنترلر غیرخطی on/off ترکیب شده با یک اسکوئل برای حمایت وزنی توسعه یافت. این کنترلر به بیماران اجازه فعال سازی/غیرفعال سازی شدت تحریک بر اساس EMG باقیمانده تخمینی توسط فیلتر انطباقی را میدهد. از دو فرد سالم و 3 فرد با آسیب نخاعی برای منعطف سازی آرنج درخواست گردید در حالیکه یک هدف ذوذنقیه ای با و بدون پشتیبانی NMES میکروکنترل شده را ردیابی می کردند. هردو فرد سالم و بیمار به آسانی درک کردند که چگونه از کنترلر در یک جلسه واحد استفاده کنند. دو بیمار خطای ردیابی خودشان را تا بیش از 60 درصد با حمایت NMES کاهش دادند، در حالیکه بیمار آخر یک خطای ردیابی به دست آورد که همواره با عملکرد افراد سالم قابل قیاس بود. این مطالعه یک راه حل ساده و قابل اعتماد برای ترکیب NMES با تلاش داوطلبانه پیشنهاد داد.

This work aimed at designing a myocontrolled arm neuroprosthesis for both assistive and rehabilitative purposes. The performance of an adaptive linear prediction filter and a high-pass filter to estimate the volitional EMG was evaluated on healthy subjects (N = 10) and neurological patients (N = 8) during dynamic hybrid biceps contractions. A significant effect of filter (p = 0.017 for healthy; p < 0.001 for patients) was obtained. The post hoc analysis revealed that for both groups only the adaptive filter was able to reliably detect the presence of a small volitional contribution. An on/off non-linear controller integrated with an exoskeleton for weight support was developed. The controller allowed the patient to activate/deactivate the stimulation intensity based on the residual EMG estimated by the adaptive filter. Two healthy subjects and 3 people with Spinal Cord Injury were asked to flex the elbow while tracking a trapezoidal target with and without myocontrolled-NMES support. Both healthy subjects and patients easily understood how to use the controller in a single session. Two patients reduced their tracking error by more than 60% with NMES support, while the last patient obtained a tracking error always comparable to the healthy subjects performance (<4). This study proposes a reliable and feasible solution to combine NMES with voluntary effort.