Verlamde vrouwelijke geest controleert robotachtig arm


Verlamde vrouwelijke geest controleert robotachtig arm

Een verlamde vrouw is in staat om een ​​robotprothese hand te bedienen met behulp van haar gedachten.

Deze vrouw, die met tetraplegie worstelt, heeft een niveau van beweging en controle verkregen met de hand die vergelijkbaar is met mensen zonder enige beperking.

Het onderzoek kwam uit een team van deskundigen aan de Universiteit van Pittsburgh en werd online eerste in gepubliceerd The Lancet .

Tot nu toe heeft een patiënt met dit type prothese nooit de controle en de beweging in deze mate ervaren. Daarom symboliseert dit rapport een belangrijke doorbraak in de ontwikkeling van robotprothese-ledematen die door de geest worden beheerd.

Het team implanteerde in februari van dit jaar twee micro-elektrode arrays (een micro-elektronisch hulpmiddel dat hersenscellen aan elektronische schakelingen hecht) in de linker motorcortex van de patiënt. De deelnemer was een vrouw van 52 jaar die een diagnose van spinocerebellaire degeneratie dertien jaar voor de studie kreeg.

Spinocerebellaire degeneratie is een zeldzame, geërfde ziekte waarbij structuren in delen van de hersenen en ruggenmerg die verantwoordelijk zijn voor coördinatie en spierbeweging degenereren, en mettertijd de functie verliezen.

De patiënt waargenomen in deze studie wordt nu beschouwd als tetralpegic - verlamd van de nek en onder - door de progressie van haar ziekte. Zij kan dus niet haar armen of haar benen vrijwillig door zichzelf verplaatsen.

De wetenschappers verbinden de elektrode arrays in de motorische cortex van de vrouw aan een robot hand, en volgens de onderzoekers, De beweging van de gewricht en de pols was vergelijkbaar met een menselijke hand .

Om de patiënt te helpen het apparaat te gebruiken, heeft zij 14 weken deelgenomen aan training. Op de tweede dag van haar schooling, slechts 14 dagen na de implantatie, kon de patiënt zelf de prothetische hand verplaatsen, zonder de hulp van een computer.


Professor Andrew Schwartz, hoofdschrijver van de studie, legde uit:

"Bij het ontwikkelen van geest-gecontroleerde prosthetica is een van de grootste uitdagingen altijd geweest om hersensignalen te vertalen die bewegingen van ledematen in computersignalen aangeven die betrouwbaar en accuraat een robotprotese kunnen regelen.

De meeste geestgerichte prosthetica hebben dit bereikt door een algoritme dat door een complexe 'bibliotheek' van computer-hersenverbindingen werkt. Echter, we hebben hier een heel andere benadering gehad, door gebruik te maken van een modelgebaseerd computergalgoritme dat de manier waarop een onbelemmerde hersenen de ledemaatbeweging beheerst, nauw nabootst. Het resultaat is een prosthetische hand die veel nauwkeuriger en natuurlijker verplaatst kan worden dan vorige inspanningen. "

De vrouw was betrokken bij uitgebreide training en een testprogramma dat langer dan 3 maanden duurde. De deskundigen hadden gehoopt dat ze aan het eind van haar programma in staat zouden zijn om opdrachten te voltooien die aantonen dat ze de prothese kon controleren over zeven graden van vrijheid (driedimensionale vertaling, driedimensionale oriëntatie, eendimensionale greep).

Met de hulp van haar opleiding, De patiënt kon alle opdrachten afronden met een succesvolume van 91,6% en ze voltooide de taken 30 seconden sneller dan zij aan het begin van het proces deed .

Om te bevestigen dat de verbetering van de vrouw klinisch significant was, gebruikt het team voor het eerst standaard tests, bekend als Action Research Arm Tests (ARAT), die normaal gesproken worden gebruikt om de ledematenfunctie te beoordelen nadat mensen last hebben van beroerte of andere verlammende incidenten.

De onderzoekers voegde eraan toe dat de volgende stappen om deze prothese beter te maken, zijn om sensorische elementen te omvatten (bijv. Help de persoon onderscheid tussen warm en koud of glad en ruw) en sluit draadloze technologie in (het elimineren van de noodzaak van draden die de patiënt verbinden Hoofd en hun prothese).

Professor Grégoire Courtine van het Zwitsers Federaal Instituut voor Technologie Lausanne (EPFL) schreef:

"Deze bio-geïnspireerde brain-machine interface is een opvallende technologische en biomedische prestatie. Hoewel er veel uitdagingen voordoen, komen deze soorten systemen snel in de buurt van klinische effecten. Door middel van gezamenlijke inspanningen en door ervoor te zorgen dat verschillende beschikbare strategieën optimaal gecombineerd zijn, Deze soorten prosthetica zouden binnenkort revolutionaire behandelingsmodellen kunnen worden voor sensorimotorische verlamming. '

In een vergelijkbaar rapport dat vorig jaar werd gepubliceerd, werd beschreven hoe een volwassen mannelijke patiënt, die verlamd was vanwege een beschadigd ruggenmerg in een motorongeluk, een hersencomputerinterface kon gebruiken om een ​​prothetische arm te verplaatsen, alleen met zijn gedachten.

The Awakening Audiobook by Kate Chopin (Chs 21-39) (Video Medische En Professionele 2019).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk