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人工关节可恢复前臂截肢者的腕部动作

新的人造关节可将重要的类似腕部的动作恢复到前臂截肢者,这可以显着改善其生活质量。由瑞典查尔默斯理工大学副教授Max Ortiz Catalan领导的一组研究人员已将他们的研究发表在《IEEE Transactions on Neural Systems&Rehabilitation Engineering》上。

对于缺少手部的患者,恢复高水平功能的最大挑战之一是无法旋转手腕,或者无法“俯卧”和“俯仰”。当您将手平放在桌子上时,手掌朝下,则完全翻开。将手腕旋转180度,以使手掌向上并且完全处于后仰状态。

我们大多数人可能都认为这是理所当然的,但这是我们每天都在使用的必不可少的动作。考虑使用门把手,螺丝起子,炊具上的旋钮,或仅翻转一张纸。对于那些失手的人来说,这些都是笨拙且不舒适的任务,而当前的修复技术只能缓解该问题。

“前臂截肢的人可以使用由剩余肌肉发出的电信号控制的电动手腕旋转器。但是,这些相同的信号也可以用于控制假肢手,”电气工程学系副教授Max Ortiz Catalan解释说。查默斯。

“这导致非常繁琐和不自然的控制方案,其中患者只能一次激活假肢腕或手,并且不得不来回切换。此外,患者没有感官反馈,因此没有感觉手的位置或动作。”

这种新的人工关节可以与由瑞典公司Integrum AB开发的骨集成植入系统协同工作,Integrum AB是该项目的合作伙伴之一。将植入物放置在前臂的两块骨头(尺骨和radius骨)中,然后将腕部状的人造关节用作这两个植入物与假手之间的接口。总之,这可以实现更加自然的运动,并具有直观的自然控制和感官反馈。

失去手部和腕部的患者通常仍保留足够的肌肉,以使他们在尺骨上旋转半径-这是腕部旋转的关键运动。通过压缩树桩将其固定在身体上的常规承窝假体将骨骼锁定在适当的位置,防止任何潜在的手腕旋转,从而浪费了这种有用的运动。

“根据截肢的程度,您仍然可以将大多数生物执行器和传感器留给腕部旋转。例如,当您转动钥匙来启动汽车时,这些可以使您感觉到。您不会向后看只需转动一下轮子即可看到转弯的角度-您只是感觉到了。我们的创新技术意味着您无需因为技术解决方案(例如承窝假体)而牺牲了这种有用的动作。自然的方式。”加西兰(Max Ortiz Catalan)说。

生物医学工程师Irene Boni和Jason Millenaar在查尔默斯访问国际学生。他们与查尔莫斯(Chalmers)的生物机电和神经康复实验室的Ortiz Catalan博士合作,并与Integrum AB合作进行了该项目。

Jason Millenaar解释说:“在旨在测量手灵巧性的测试中,我们显示,装有我们的人工关节的患者得分要比使用传统承窝技术时高得多。”

Irene Boni说:“我们的新设备提供了更为自然的运动范围,从而最大限度地减少了对肩膀或躯干进行补偿性运动的需要,这可以极大地改善许多前臂截肢者的日常生活。”

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