通过手腕假肢模块恢复自然上肢运动,用于部分手截肢者
Seoyoung Choi1, Wonwoo Cho1,2, Keehoon Kim3,4
1Department of Mechanical Engineering, POSTECH, Pohang University of Science and Technology, Gyeongbuk, 37673, Republic of Korea.
Journal of neuroengineering and rehabilitation
|October 5, 2023
概括
在部分截肢手的假肢手中添加手腕旋转模块可以恢复自然运动并减少补偿作用. 这项创新改善了功能,并预防了二次肌肉骨问题,提高了生活质量.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 康复科学 康复科学 康复科学
- 假肢和整形手术
背景情况:
- 截肢部分手的人往往手腕的移动性有限,影响自然上肢功能和假肢可用性.
- 这种限制可能导致补偿运动,可能导致肌肉骨的二次损伤.
- 目前的假肢手通常缺乏旋转手腕运动,这是由于设计挑战和患者特定需求.
研究的目的:
- 为了调查一个带有手腕旋转模块的假手是否可以恢复部分手臂截肢者上肢运动的自然协同作用.
- 为了比较对照组和使用手腕旋转模块或不使用手腕旋转模块的假肢的截肢者之间的肌肉协同作用和运动分析.
- 评估手腕旋转模块对截肢者假肢手的可用性的影响.
主要方法:
- 在表面电肌图 (sEMG) 数据上利用非负矩阵因子化 (NMF) 进行肌肉协同分析.
- 采用运动捕捉系统来分析上肢运动在达到-抓取任务.
- 使用Jebsen-Taylor手功能测试 (JHFT) 评估假肢手的可用性.
主要成果:
- 对照组和使用假肢与手腕旋转模块的截肢患者的肌肉协同效应模式保持一致 (3 个协同效应).
- 与对照组相比,在没有手腕旋转模块的假肢使用截肢者中观察到显著的补偿运动.
- 杰布森-泰勒手部功能测试得分显示,假肢手部结合手腕旋转模块的改善更大.
结论:
- 将手腕旋转模块集成到部分截肢手的假肢手中,有效地恢复了自然的运动模式.
- 该模块显著减少了补偿运动,从而防止了二次肌肉骨问题.
- 手腕旋转模块增强了整体假肢功能,并改善了部分手截肢者的生活质量.
