Reinervación muscular dirigida para el control mioeléctrico en tiempo real de brazos artificiales multifuncionales

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica Ingeniería Biomédica.
• Medicina de rehabilitación y rehabilitación.
• La neurociencia es la neurociencia.

Sus antecedentes:

• La amputación corta las vías de control neuronal para la función de las prótesis.
• La reinnervación muscular dirigida (TMR) redirige los nervios residuales a los músculos intactos.
• Los músculos reinnervados generan señales de electromiografía superficial (EMG) para el control protésico.

Objetivo del estudio:

• Evaluar la eficacia de la cirugía TMR para permitir a los amputados de extremidades superiores controlar los brazos protésicos.
• Evaluar el rendimiento de un algoritmo de reconocimiento de patrones en la decodificación de señales EMG para el control de movimiento de prótesis de brazo.

Principales métodos:

• El estudio involucró a 5 pacientes que se sometieron a cirugía de RMT y 5 participantes de control.
• Las señales de EMG de superficie fueron grabadas y decodificadas utilizando un algoritmo de reconocimiento de patrones para controlar un brazo protésico virtual.
• El rendimiento se midió por el tiempo de selección de movimiento, el tiempo de finalización y la tasa de éxito, con pacientes con TMR que también operaban prototipos de prótesis avanzadas.

Principales resultados:

• Los pacientes con RMT realizaron con éxito 10 movimientos distintos del brazo protésico (codo, muñeca, mano).
• La selección de movimiento promedio y los tiempos de finalización para los pacientes con RMT fueron ligeramente más largos que los controles, pero dentro de los límites funcionales.
• Los pacientes con TMR lograron altas tasas de éxito (96,3% para la extremidad superior, 86,9% para los movimientos de la mano) y tres pacientes demostraron control de las prótesis avanzadas.

Conclusiones:

• Los músculos reinervados proporcionan datos EMG adecuados para el control en tiempo real de brazos artificiales sofisticados.
• La cirugía TMR es una técnica viable para restaurar el control intuitivo del brazo protésico.
• Los algoritmos de reconocimiento de patrones traducen efectivamente las señales EMG en movimientos de prótesis de extremidades.