Группа ученых из Университета Аалто, во главе с доктором Деннис Йенгом, разработала новую технологию, обеспечивающую хорошую совместимость между протезом и ампутированной областью конечности. В разработке также участвовали ученые из Университетской больницы Хельсинки и Имперского колледжа Лондона. Результаты исследования были опубликованы в IEEE Transactions on Biomedical Engineering.
Люди с ампутированной верхней конечностью могут использовать роботизированный протез за счет сокращения оставшихся мышц. Протез получает электрические сигналы от мышц с помощью миоэлектрического интерфейса. Самые современные протезы используют алгоритмы ИИ на основе машинного обучения, которые помогают интерпретировать сигналы от мышц. Однако передача сигналов часто очень чувствительна к внешним факторам, таким как, например, потоотделение, и со временем происходит ослабление передачи. Для решения такой проблемы группа ученых решила использовать различные алгоритмы, которые позволили бы протезу лучше адаптироваться к изменяющимся внешним факторам.
Современные системы управления протезами требуют настойки от пользователя, но Йенг и его коллеги разработали протез с полностью автоматизированной системой, которая обучается в процессе стандартного использования и, таким образом, происходит адаптация к изменяющимся условиям.
В созданной системе протез и пользователь одновременно учатся друг у друга, что потенциально повышает удобство и большую надежность роботизированных протезов.
Результаты исследования были тестированы в виртуальной среде, где проводилось сравнение созданной системы с существующими в настоящее время системами. После проведения тестов в виртуальной среде ученые провели испытание пользовательского интерфейса с ультрасовременным протезом в Имперском колледже Лондона. Пациента с ампутированной конечностью попросили пройти тесты на перемещение прищепки. Эти тесты широко используются для оценки функции верхних конечностей.
Как известно, адаптивные протезы достаточно дорогие. Повышение же надежности систем снижает финансовые риски для пациентов и структур здравоохранения при получении протезов.
Функциональность системы была проанализирована с помощью стандартизированных и контролируемых тестов, но для внедрения в клиническую практику требуются дополнительные исследования и длительное наблюдения за пользователями протезов.
