Robotik

Kontrollü Stimülasyon Modülü ile Protez Kollarda Kontrollü Duyusal Geribildirim

Bir kolun kaybedilmesi; dokunma hissinin tamamen kaybolduğu anlamına gelmez. Sinirleri uyaran protez kollar sayesinde hafif elektriksel hislerle yitirildiği düşünülen dokunma hissi geri getiriliyor.
Illinois Üniversitesi araştırmacıları, elektrotların soyulmaya başlaması veya terlemeye maruz kalması durumunda bile, bir protez kullanıcısı için, sürekli bir duyum hissi veren akımı denetleyen, bir kontrol algoritması geliştirdi.

Illinois Üniversitesi Nörobilim Programı Öğrencisi Aadeel Akhtar: “Elini kaybetmiş birine elinin hissini geri kazandırıyoruz. Protez elin bir alet gibi değil de vücudun bir uzantısı gibi hissetmesini istiyoruz.
Ticari protezlerin iyi bir duyusal geri bildirimi yoktur. Bu, protez kullanıcılarına güvenilir, duyusal geri bildirim alma yönünde bir adımdır.”
Sinir uyarımı sağlayan protez kollarının parmak uçlarında sensörleri vardır. Böylece kullanıcı bir şeyle temas ettiğinde; deri üzerindeki bir elektrik sinyali kolun uyguladığı basınç miktarına karşılık gelir. Örneğin, hafif bir dokunuş, bir elektrik hissi üretecektir, ancak sert bir itme daha güçlü bir sinyale sahip olacaktır.
Ancak, araştırmanın baş araştırmacısı olan Havacılık Mühendisliği Profesörü Timothy Bretl, kullanıcılara güvenilir geri bildirim vermenin birçok problemi olduğunu söylüyor. Zamanla aşınma sonucu; cilde bağlı olan elektrotlar soyulmaya başlayabilir, bu da bağlı kalan alanda elektrik akımının birikmesine neden olur. Böylece kullanıcının acı çekmesine yol açabilir. Ter; elektrot ve cilt arasındaki bağlantıyı engelleyebilir. Kullanıcı daha az hisseder ya da hiç hissetmez.

Bretl: “Sabit ve güvenilir bir duyusal deneyim; protez kullanıcılarının yaşam kalitesini önemli ölçüde artırabilir.”

Kontrolör, hastanın yaşadığı geri bildirimi izler ve mevcut seviyeyi otomatik olarak ayarlar. Böylece kullanıcının, terleme sırasında elektrotlar yüzde 75 soyulmuşken bile hissi sabit kalır.

Araştırmacılar denetleyiciyi iki hasta gönüllüsü üzerinde test etti. Elektrotların aşamalı olarak soyulmaya devam ettiği bir test gerçekleştirdiler ve kontrol modülünün elektrik akımını azalttığını, böylece kullanıcıların şok olmadan sürekli geri bildirim verdiğini gördüler. Ayrıca, hastalara terden kaynaklanan duyu kaybına neden olabilecek bir dizi günlük görev verildi: Merdiven çıkma, bir tahtaya çivi çakma ve koşu…

Akhtar: “Sonuçlarda, aktivite sonunda kontrol cihazını kullanmadığımızda; kullanıcıların hissetmedikleri görüldü. Ancak; kontrol algoritmasını devreye soktuğumuzda, kullanıcılar aktiviteden sonra hislerin devam edeceğini söylediler. Bulgular gösteriyor ki; çalışmamız iyi yönde ilerliyor.”

M.D./Ph.D. İllinois öğrencisi Aadeel Akhtar; protez kol kullanıcılarına güvenilir duyusal geribildirim sağlamak için bir kontrol algoritması geliştirdi. / L. Brian Stauffer


Akhtar, Kontrollü Stimülasyon Modülü’nün eklenmesi protezin kendisinden çok daha ucuza mal olacağını belirtiyor ve ekliyor: “Amacımız, maliyetin kullanıcılara yansıtılmadan tamamen sigorta kapsamında olmasıdır.”

Ekip, elektriksel geri bildirimi sağlayan modülü minyatür hale getirmek için çalışıyor. Böylece dışarıya takılmak yerine protez kolun içine yerleştirilebilecek. Ayrıca daha geniş bir katılımcı grubuyla, daha kapsamlı hasta testi yapmayı planlıyorlar.

Akhtar: “Minyatür bir stimülatör aldığımızda, evde daha uzun süre hasta testi oluşturmayı planlıyoruz. Günlük yaşam aktivitelerini gerçekleştirirken, nasıl hissettiklerini değerlendirebiliriz. Kullanıcılarımızın, bir çocuğun eli kadar hassas şeyler hissetmelerini istiyoruz. Bu, başka bir araçtan çok, vücudun bir uzantısı haline gelen protez bir el yapmak için önemli bir adım.”

 

Kaynak:
techxplore
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (1 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close