As prosthetic development moves towards the goal of natural control, harnessing amputees’ inherent ability to learn new motor skills may enable proficiency. This manuscript describes a structured rehabilitation protocol, which includes imitation, repetition, and reinforcement learning strategies, for improved multifunctional prosthetic control.
وقد أدى التقدم في النظم الروبوتية في الأطراف الاصطناعية للالطرف العلوي التي يمكن أن تنتج حركات متعددة الوظائف. ومع ذلك، فإن هذه النظم المتطورة تتطلب مبتوري الأطراف الطرف العلوي لمعرفة مخططات السيطرة المعقدة. البشر لديهم القدرة على تعلم حركات جديدة من خلال التقليد واستراتيجيات التعلم الأخرى. يصف هذا البروتوكول وسيلة لإعادة التأهيل المنظم، والذي يتضمن التقليد، والتكرار، وتعزيز التعلم، ويهدف إلى تقييم ما إذا كانت هذه الطريقة يمكن تحسين السيطرة على الاصطناعية متعددة الوظائف. A اليسار تحت الكوع مبتوري الأطراف، مع 4 سنوات من الخبرة في استخدام الأطراف الاصطناعية، وشارك في دراسة الحالة هذه. كان البدلة تستخدم يد مايكل أنجلو مع دوران المعصم، والميزات المضافة للانثناء الرسغ والإرشاد، والتي سمحت المزيد من مزيج من حركات اليد. تحسنت ساوثامبتون اليد إجراء تقييم درجة المشارك 58-71 بعد تدريب منظم. هذا يشير إلى أن بروتوكول تدريبي منظم من imitأوجه، والتكرار والتعزيز قد يكون لها دور في التعلم للسيطرة على يد اصطناعية جديدة. ومع ذلك مطلوب دراسة سريرية أكبر لدعم هذه النتائج.
استبدال وظيفة اليد في مبتوري الأطراف هو مسعى صعب. تنسيق حركات اليد الماهرة للغاية ليس قدرة فطرية، ويأخذ البشر سنوات من التعلم لتطوير 1-5 بعد الخسارة المؤلمة من ناحية، تكرار هذه القدرة عن طريق الاصطناعية ليست بالأمر الهين، وقد تتطلب فترة من التعلم المستدام .
تصميم الاصطناعية وأساليب التواصل لسيطرتهم تخضع للابتكارات التكنولوجية السريعة، وذلك بهدف التحكم متعددة الوظائف بطريقة طبيعية. 6 تعقيد هذه الأنظمة تحكم يزيد إلى حد كبير في توفير المزيد من الوظائف للمبتورين. لضمان مراقبة دقيقة من هذه الأنظمة، والحد من التخلي عن التكنولوجيات الجديدة، يحتاج التدريب الكافي الذي سينشأ. هذا ومن المرجح أن يكون أكثر نجاحا إذا كان قائما على استراتيجيات التعلم الملازمة لمبتوري الأطراف ".
الرؤية يمكن أن تلعب دورا هاما أثناء جنيهأرنينج من حركات اليد. وقد أظهرت الدراسات السلوكية التي من خلال مراقبة تصرفات الآخرين (7) أو باستخدام الإشارات البصرية 8، والأفراد القادرين على العمل التعلم وتنسيق حركات جديدة. من خلال عملية الرصد والفهم وتنفيذ إجراء الملاحظة، والأفراد قادرين على تقليد تصرفات الآخرين. شبكات القشرية محددة، والتي قد تشمل نظام مرآة الخلايا العصبية (MNS)، ويعتقد أنها وراء هذه القدرة، ويمكن أن يكون لها دور في السيطرة على أطرافه الاصطناعية. 9-11
دور التقليد قد لا يكون مجرد تقتصر على تنفيذ الإجراءات التي سبق أن رأينا، ولكن جنبا إلى جنب مع MNS، والسماح للتنفيذ الحركات التي لم يتم بعد لاحظت لكن استقراء من ريبيتويري السيارات المراقب. 12 وفي الواقع، قد التقليد ليس بالضرورة تكون قدرة فطرية، ولكن التراكم المهارات الحركية مع مرور الوقت أن يؤدي إلى إجراءات من ذوي الخبرة ومتطورة. 13 شارع، وقد تبين rength من مراقبة الإجراءات، ما يزيد قليلا ببساطة تخيل لهم لتحسين تعلم المهام الجديدة. 14 وهكذا، قد يكون التقليد اتباع نهج عملي للمبتورين التدريب، وتشير الدلائل إلى أنه هدف توجه عملية 15، مع هدف في الإعداد لإعادة التأهيل تمكين مفيدة التعويضية وظيفة اليد.
وقد أظهرت دراسات التأهيل بشكل منفصل أن الإشارات البصرية، مثل المحاكاة الافتراضية اليد الاصطناعية، وتشجيع مبتوري الأطراف خلال التدريب التأهيل. 16 وبالإضافة إلى ذلك، فقد ثبت استخدام التكرار عندما أجريت في نموذج منعت لتمكين التعلم السريع لعلوى للأطراف الاصطناعية السيطرة. 17 وبينما ثبت المحاكاة الافتراضية أن تكون فعالة بنفس القدر من السيطرة الحقيقية على الأيدي الاصطناعية في تمكين المستخدمين abled الجسم للسيطرة على أجهزة كهربية العضل، 18 تأثيرها على مبتوري الأطراف باستخدام مقاييس النتائج موحدة غير واضح. أخيرا، حيث بروتوكولات الطرف العلوي ampuالتدريب الكساء موجود، لا يتم مناقشة دور التقليد في التعلم من السيطرة الاصطناعية صراحة. 19،20
تهدف هذه الدراسة إلى فهم إذا كان استخدام التقليد، بالاشتراك مع التكرار والتعزيز، له تأثير إيجابي على التعلم من السيطرة الاصطناعية متعددة الوظائف كجزء من برنامج تدريبي منظم.
المقدمة في هذه الوثيقة هي تقرير حالة بتر transradial الذي كان تدريبهم على استخدام اليد الاصطناعية متعددة الوظائف. قد المشارك تصبح سابقا اعتادوا على تشغيل الأطراف الاصطناعية كهربية العضل التقليدية. باستخدام الإشارات البصرية، سواء في شكل تقليد أحد المتظاهرين صحي والبساطة الكمبيوتر ردود الفعل البصري، وبتر تحسنت بسرعة التعامل مع الجهاز الجديد.
النتائج التي توصلنا إليها تشير للمشارك في هذه الدراسة أن التدريب المنظم ساعد تحسين السيطرة على اليد الاصطناعية متعددة الوظائف خلال جلسة واحدة. وكان برنامج منظم المستخدمة هنا مزيج من التقليد والتكرار والتعزيز من حركات اليد أن المشاركين لم يكن قادرا على إكمال بيده ال…
The authors have nothing to disclose.
الكتاب أود أن أشكر السيد هانز لل oppel وله الفنيين الاصطناعية أوتو بوك منتجات الرعاية الصحية GmbH للتصنيع مأخذ المستخدمة من قبل المشاركين في هذه الدراسة. وأيد هذه الدراسة ماليا من قبل المجلس الأوروبي للبحوث (ERC) عن طريق هيئة الإنصاف والمصالحة المتقدم غرانت DEMOVE (رقم 267888)، ومجلس النمساوي للبحوث والتنمية التكنولوجية، والوزارة الاتحادية النمساوية للعلوم والبحوث والاقتصاد.
Michelangelo Hand | Otto Bock Healthcare Products GmbH, A | 8E500=L-M | |
AxonRotation | Otto Bock Healthcare Products GmbH, A | 9S503 | |
Wrist Flexor | Otto Bock Healthcare Products GmbH, A | – | prototype unit |
AxonMaster | Otto Bock Healthcare Products GmbH, A | 13E500 | |
Electrode | Otto Bock Healthcare Products GmbH, A | 13E200=50AC | |
ScissorFenceElectrodeCarrier | Otto Bock Healthcare Products GmbH, A | – | prototype unit |
Acquisition Software | Otto Bock Healthcare Products GmbH, A | – | prototype unit |
Carbon shaft | Otto Bock Healthcare Products GmbH, A | – | prototype unit |