Кандидат в докторантуру Университета Аалто Деннис Йенг и его исследовательская группа разработали и протестировали новый тип технологии, обеспечивающий лучшую совместимость между протезом и ампутированной областью. Исследование проводилось в сотрудничестве с HUS (Университетская больница Хельсинки) и Имперским колледжем Лондона.

Люди, которым ампутировали верхнюю конечность, могут управлять роботизированным протезом , сокращая оставшиеся мышцы. Соединение, при котором протез улавливает электрические сигналы , производимые мышцей, известно как миоэлектрический интерфейс. Самые передовые протезы используют алгоритмы машинного обучения, которые помогают интерпретировать эти генерируемые пользователем сигналы. Однако такие связи часто очень чувствительны к внешним факторам, таким как потоотделение, и со временем ослабевают. Для решения этой проблемы исследовательское сообщество предложило различные алгоритмы, способные лучше адаптироваться к изменяющимся обстоятельствам.

Существующие в настоящее время системы требуют от пользователя настройки или других мер, но Йенг и его команда разработали полностью автоматизированную систему, которая обучается в процессе обычного использования и, таким образом, адаптируется к меняющимся условиям.

«В этой системе пользователь и система одновременно учатся друг у друга. Это потенциально может повысить удобство и надежность роботизированных протезов», — говорит Юнг.

Более надежные протезы

Результаты исследования были проверены в виртуальной среде , где они сравнивались с существующими в настоящее время системами. После этих успешных тестов исследовательская группа протестировала пользовательский интерфейс с ультрасовременным протезом в Имперском колледже Лондона, попросив человека с ампутированной конечностью провести тесты на перемещение прищепки, которые широко используются физиотерапевтами для оценки функции верхних конечностей.

Адаптивные протезы достаточно дороги. Повышение надежности систем снижает финансовые риски для граждан и учреждений здравоохранения при получении протезов.

Функциональность системы была изучена с помощью контролируемых и стандартизированных тестов, но потребности пользователей лучше всего можно определить с помощью качественных лонгитюдных исследований.

«Для будущего развития очень важно продолжать сотрудничество с медицинскими центрами и пользователями протезов», — говорит Йенг.

Результаты были опубликованы в IEEE Transactions on Biomedical Engineering.