再生性外围神经接口 (RPNI) 和植入的电极改善了手和手腕假肢的在线控制

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经修复品是一种神经修复品.
• 康复技术 康复技术 康复技术

背景情况:

• 上肢截肢严重影响日常活动和独立性.
• 用于假肢控制的表面电肌图 (sEMG) 在信号质量和功能方面存在局限性.
• 再生性外围神经接口 (RPNI) 为神经肌肉信号采集提供了一种新的方法.

研究的目的:

• 调查RPNI中植入电极的有效性,以控制假手和手腕.
• 为了比较植入式肌电图 (iEMG) 信号与传统的sEMG的性能.
• 评估改善假肢控制对功能任务执行和补偿运动的影响.

主要方法:

• 神经肌肉RPNI被创建并植入肌肉内EMG (iEMG) 电极在两个上肢截肢的个体.
• 从表面 (sEMG) 和植入 (iEMG) 电极同时记录EMG信号.
• 对虚拟假肢手和手腕进行实时控制,通过多个自由度 (DoF) 任务评估性能.

主要成果:

• iEMG电极表现出高的信号噪声比和长期稳定性.
• 与sEMG相比,参与者通过iEMG实现了更快,更准确和更可靠的控制.
• 植入的电极在功能评估中显著减少了任务完成时间,特别是在手腕旋转控制中.

结论:

• 带有iEMG电极的RPNI比sEMG更准确,更稳定地控制假肢手和手腕的运动.
• 植入的电极在现实条件下为直观和可靠的假肢控制提供了显著的优势.
• 这项技术有望提高上肢截肢患者的灵敏度和独立性.