정밀 그립의 공간 안정성 측정
概要
이 프로토콜의 목표는 정밀 그립에서 공간 안정성을 반영하기 위해 고공간 해상도 센서 시트를 사용하여 압력(COP) 교체의 중심을 측정하는 것입니다. 이 프로토콜의 사용은 사람의 생리학 및 병리 생리학의 더 큰 이해에 기여할 수 있었습니다.
Abstract
프로토콜의 목적은 분산 된 힘 방향이 압력 의 중심 (COP) 교체를 일으키는 생체 역학 적 관계에 따라 핸드헬드 물체를 조작하는 동안 손가락 힘의 방향을 간접적으로 평가하는 것이다. 이를 평가하기 위해 얇고 유연하며 높은 공간 해상도 압력 센서 시트가 사용됩니다. 이 시스템은 힘 진폭과 시간적 조절 외에도 COP 궤적을 측정할 수 있습니다. 일련의 실험은 증가된 궤도 길이가 뇌졸중 환자의 감각 운동 적자를 반영하고, COP 궤적을 감소시키는 것은 노인의 손 그립에서 물체가 미끄러지는 것을 피하기 위한 보상 전략을 반영한다는 것을 발견했습니다. 또한, 이중 작업 간섭에 의해 COP 궤도도 감소될 수 있습니다. 이 문서는 실험 적인 절차를 설명 하 고 손가락 COP 파악의 생리학 및 병리 생리학의 이해에 기여 하는 방법에 대해 설명 합니다.
Introduction
힘 제어는 정밀 그립의 기본 기초입니다. 파워 그립과 비교하여 정밀 그립은 물체를 조작하는 기능을 반영하는 최소한의 힘 출력을 평가합니다. 여러 감각 모터 시스템은 정밀 그립에 기여합니다. 예를 들어 그립 및 리프트 작업 중에 시각적 정보를 통해 개체의 크기와 모양을 인식할 수 있습니다. 손끝이 물체에 닿은 후, 촉각 신호가 체감각 피질로 전달되어 정밀 그립력을 조절합니다. 그립력(GF)은 손끝이 물체와 접촉할 때 생성되며, 리프팅 단계1동안 증가한다. 물체가 공기 중의 목표 높이에 접근하면 건강한 젊은 성인은 최소한의 GF를 생성하여 손가락 펄프에서 분리 입력을 최적화하고 에너지를 절약합니다. 한편, 노인은 큰 그립력을 사용하여 물체가 그립2에서미끄러지지 않도록 합니다. 뇌졸중 환자에서는 그립력의 발병이 지연되고 감각 및 모터 적자로 인해 안전 마진을 조정할 수있는 능력이 손상됩니다. 과장된 그립력은 감각및 모터 적자를 보상하기 위한 전략적 대응으로 간주됩니다3.
정밀 그립에서 GF 제어를 측정하는 표준 프로토콜은 1980 년대4에서요한슨과 웨스트링에 의해 제안되었다. 부하와 그립력을 동시에 모니터링하는 장치를 개발했습니다. 그 이후로, GF 진폭과 그 시간적 조절은 정밀 그립에 대한 수많은 연구에서 전형적인 운동 매개 변수로 사용되었습니다. 또 다른 운동 매개 변수는 힘 방향5입니다. 힘 방향은 그립과 리프트 힘의 조합으로 인해 발생합니다. 안정적인 정밀 그립을 유지하기 위해서는 엄지손가락과 검지 손가락 사이에 제대로 지시된 그립및 리프트 힘이 생성되어야 하며, 이탈된 힘 방향은 공간 불안정을 유발할 수 있다. 다양한 로드 셀 형 힘 방향 계측기는 잡기 연구에 사용되지만, 이러한 계측기는 일상 생활에 사용되는 다양한 크기와 모양의 물체를 조작하는 그립 력 제어를 모니터링하는 측면에서 한계가 있습니다. 따라서 그립 력 제어와 일일 기능 간의 관계를 조사하기 위해서는 유연하고 부착 가능한 센서가 필수적입니다.
이 프로토콜의 목적은 분산된 힘 방향이 압력 센터(COP) 교체를 유발하는 생체 역학 적 관계에 기초하여 물체를 조작하는 동안 손가락 힘 방향을 간접적으로 평가하는 것이다. COP는 모든 힘의 중심이며 센서 시트에서 힘이 어떻게 균형을 이루는지를 나타냅니다. 그립 력 제어를 평가하기 위해 COP의 사용은 먼저 Augurelle 외 에 의해제안되었다. 6. 그들은 코핀 피드백의 역할을 조사하기 위해 COP 변위를 모니터링하고 탈피 된 COP가 디지털 마취 후 발생했다는 것을 발견했습니다. 그러나, COP 변위는 그들의 연구 결과에서 수직으로만 감시되었습니다; 따라서 3차원 공간에서 의 COP 변위가 적절히 평가되지 않았다. 이러한 한계를 해결하기 위해 얇고 유연하며 높은 공간 분해능 압력 센서 시트가 COP.비교적 높은 공간 해상도 센서(cm2당 60~100점)를 측정하여 그립력 제어를 측정하였으나최근공간 해상도(cm2당 248점)를 측정하여 공간 안정성을 정량화하는 파라미터로서 COP 궤적을 측정할 수 있도록 하였다. 이 논문은 실험 적인 절차를 설명하고 손가락 COP가 잡기의 생리학 및 병리 생리학의 이해에 어떻게 기여하는지 설명합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 실험 절차는 유연한 압력 센서 시트가 정밀 그립 동안 공간 안정성을 평가하는 데 유용할 수 있다는 증거를 제공합니다. 변경된 그립력 방향은 손가락 미끄러짐과 같은 공간 불안정을 파악하는 것을 나타냅니다. 그러나, 기존 로드 셀 형 힘 방향 계측기는 자연스러운 그립 이동을 보장하는 측면에서 한계가 있다. 이러한 기술적 문제를 해결하기 위해 생체 역학 적 관계를 기반으로 손가락 펄프?…
開示
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
니시다 티씨(기술자, 영업부, 장치 성능 재료사업부, 일본 오사카 니타 주식회사) 기술 지원에 감사드립니다.
Materials
| Alcohol swab | Wipe participant’s finger pulps | ||
| Compressor | Nitta Corporation | Apply pressure to the sensor seats | |
| Computer | |||
| Controller of compressor | Nitta Corporation | Use to manupirate the compressor | |
| Double-sides tapes | Use to attach the sensorseats to the iron cube | ||
| Iron cube | 150-250g, 30×30×30 mm | ||
| Sensor connector | Connect the sensorseats to computer. | ||
| Sensor sheet | Pressure Mapping Sensor 5027, Tekscan, South Boston, MA, 50 USA | ||
| Setting stand | Set the iron cube on it during the measurement | ||
| Software; I-SCAN 5027, Ver. 7.51 | Nitta Corporation | ||
| Table | Use for the measurement |
参考文献
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