Лента TH Новости Глобальные вызовы


Люди-киборги становятся все совершеннее

∴ 190

Исследование в Университете штата Северная Каролина, позволило определить новый вектор для совершенства ножных бионических протезов. Исследование было посвящено адаптивности протезов под дополнительную нагрузку и неровную поверхность.

635

Протезы рук, ног, превосходящие по силе и прочности естественные конечности, давно стали обыденной составляющей нового мира. Теперь ученые совершают прорывы в чувствительности, эквивалентной нашей коже, и в объединении разных гаджетов посредством сети, проведенной через все тело. Так же ученые заинтересованы в калибрации конечностей, и придания им более человеческих функций.

Результаты могут помочь производителям устройств и клиническим врачам расширить использование этих устройств и разработать более интеллектуальные контроллеры, которые адаптируются к реальным требованиям.

Ученые планировали наметить новый курс обучения аугментаций, используемых для поддержки ходьбы. В то время как были опубликованы многочисленные исследования эффективности этих устройств на ровной поверхности, существует ограниченность работы, которая проверяет эти устройства в более сложных ситуациях в реальном мире, например для перемещения дополнительного веса или по неровной дороге.

Мы хотели сначала понять, как нагрузка влияет на работу ампутантов с нормальными настройками протеза, которые обычно назначаются в клинике. После чего мы экспериментировали с настройками, пытаясь добиться максимальной эффективности. Устройство, которое мы тестировали, было протектором коленного сустава. У него есть мотор для приведения в движение колена и фиксированного голеностопного сустава. Мы запрограммировали несколько настроек, которые обеспечивали индивидуально механику в условиях перемещения с нагрузкой и без нее. Мы зафиксировали настройки и их связь с преодолением нагрузок, как это повлияло на походку участников исследования и показатели их самооценки.Андреа Брандт, доктор философии, соавтор исследования.

Для участия в исследовании были приглашены пять людей разного возраста и физических возможностей. Участников исследования подвергли классическому тесту на беговой дорожке, который длился в 2 этапа. Бег в обычном режиме, и бег с рюкзаком, в котором было +20% веса от тела участника.

Нагрузка, совершаемая на протез, определенно увеличилась. Устройство начало сбоить, и люди больше полагались на свою неповрежденную конечность. Это могло даже излишнее ее травмировать. Эти проблемы были решены, когда устройство было целенаправленно настроено на нагрузку.Андреа Брандт, доктор философии, соавтор исследования.

Интересно, что участники не сообщали о многих трудностях с настройкой протеза, пока не поддались подобной нагрузке.
Сейчас ученые работают над проектом автоматической и умной калибровки протезов, при изменении факторов нагрузки. Это составной элемент более широкой проблемы, как получить больше функций от работающих устройств для пациентов с ампутацией.

В конечном итоге мы хотим, чтобы протезы были более умными и функциональными, поэтому ампутанты могут больше полагаться на протезированную конечность. Это позволит им получать больше возможностей в повседневной жизни, вернуться к любимым занятиям и потенциально предотвращать развитие вторичных проблем со здоровьем, таких как остеоартрит и боли в спине, которые развиваются от необходимости больше полагаться на их неповрежденную сторону.Андреа Брандт, доктор философии, соавтор исследования.

Эпоха аугментаций только-только начинается. Нам остается лишь надеяться, что ситуация не достигнет эскалации, продемонстрированной в Deus Ex.

Филипп Дончев