研究表明动力假肢脚踝可以恢复广泛的术语

北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)和北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)最近的一项案例研究表明，通过训练，动力假肢踝关节的神经控制可以恢复多种能力，包括在非常具有挑战性的表面站立和下蹲。研究人员目前正在与更大范围的研究参与者合作，看看这些发现的适用性有多大。

“这个案例研究表明，使用这些是可能的神经控制技术，其中设备响应电气信号该研究的通讯作者海伦·黄说:“机器人可以从病人的肌肉中提取能量，帮助病人使用机器人假肢踝关节更自然、更直观地移动。”黄是北卡州立大学和北卡州立大学联合生物医学工程系杰克逊家族杰出教授。

“这项工作表明，这些技术可以让患者能够比我们以前认为的更多的能力，”亚伦弗莱明说，研究的第一个作者和博士学位。候选人在联合生物医学工程部门。

目前关于机器人假肢踝关节的研究大多集中在使用自主控制的步行上。在这种情况下，自主控制意味着，当佩戴假肢的人决定是走还是站着不动时，这些运动中涉及的精细动作自动发生，而不是因为佩戴者正在做的任何事情。

黄、弗莱明和他们的合作者想知道，如果一个截肢者和一个物理治疗师一起工作，接受神经控制的动力假肢踝关节的训练，让他们进行与传统假肢相比具有挑战性的活动，会发生什么。对于截肢者来说，除了走路之外，是否有可能在许多日常动作中重新获得更全面的控制，就像人们用脚踝做的那样?

本研究中的动力假体读取来自两个残留的小牛肌的电信号。那些小牛肌负责控制脚踝运动。假肢技术使用研究人员开发的控制范例将来自这些肌肉的电信号转换为控制假体运动的命令。

研究人员与一名学习参与者合作，在膝盖和脚踝之间失去了一条腿。参与者配备了动力的假肢脚踝，并进行了初步评估。患者然后有五个培训课程在两周半的疗程中，每个疗程持续约两个小时。培训结束后，参与者进行了第二次评估。

训练后，研究参与者能够完成各种以前很难完成的任务，比如在没有任何外部帮助的情况下从坐到站，或者蹲着把东西从地上捡起来，而身体其他部分的动作没有得到补偿。但最显著的差异之一是研究参与者的稳定性，无论是站着还是移动。这反映在两种经验评估中——比如测试病人站在泡沫上时的稳定性——以及病人对自己稳定性的信心水平。

“模仿自然控制的概念踝“黄说，”但实施这一概念的实施更加复杂，“但是，”但是这一概念的实施更复杂。它需要培训人员使用残留的肌肉来推动新的假肢技术。在这种情况下的结果是戏剧性的。这只是一项研究，但它向我们展示了可行的。“

“当人们使用通过读取它们的身体正在制造的电信号来控制的动力假体装置时，也有深刻的情感影响，”弗莱明说。“与人们直观行动的方式更类似，这可以对人们对所有假肢反应的重要影响。”

研究人员已经让更多的人接受训练范式，并扩大他们的测试以评估其结果培训。

在这项技术得到更广泛的应用之前，研究人员还想进行真实世界的beta测试——让人们在日常生活中使用机器人假肢。

“对于任何假体对于下肢的设备，你必须确保该设备是一致的和可靠的，这样当人们使用它时，它就不会出现故障，”黄说。

“现在存在的Powered Prostheses非常昂贵并且不被保险覆盖，”弗莱明说。“所以有与这些技术的访问有关的问题。通过试图恢复对这些类型的行为的正常控制，这项技术能够真正提高截肢者的生活质量和社区参与。这将使这些昂贵的设备更有可能成为可能如果意味着提高个人的整体健康，将来被保险覆盖。“

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