{{{sourceTextContent.title}}}

Übergeben Sie das sieht Angebote neue Hoffnung zu den Amputierten

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Eine neue Generation von prothetischen Gliedern, die dem Träger erlauben, für Gegenstände automatisch zu erreichen, ohne zu denken — gerade wie ein wirkliches hand- sind, zum ersten Mal trialed.

{{{sourceTextContent.description}}}

Geführt durch biomedizinische Ingenieure an Newcastle-Universität, wird Großbritannien und durch die Technik und den körperliche Wissenschafts-Forschungsrat (EPSRC) finanziert, die bionische Hand mit einer Kamera gepasst, die blitzschnell ein Foto des Gegenstandes vor ihr macht, seine Form und Größe festsetzt, und eine Reihe Bewegungen in der Hand auslöst.

Die üblichen Prozesse überbrückend, die den Benutzer erfordern, den Gegenstand zu sehen, physikalisch die Muskeln im Arm anregen und eine Bewegung im prothetischen Glied auslösen, „sieht“ die Hand und reagiert in einer flüssigen Bewegung.

Eine geringe Anzahl Amputierte trialed bereits die neue Technologie, und jetzt arbeiten das Newcastle-Hochschulteam mit Experten in Newcastle nach Grundlagen-Vertrauen Tyne Hospitalss NHS, um die „Hände mit Augen“ Patienten bei Newcastles Freeman Hospital anzubieten.

(Bildkredit: Newcastle-Universität)

Ihre Ergebnisse in der Zeitschrift der Neurotechnik heute veröffentlichend, erklärt Mitverfasser auf dem Studie Dr. Kianoush Nazarpour, ein älterer Lektor in der biomedizinischen Technik an Newcastle-Universität:

„Prothetische Glieder haben sehr kleine in der Vergangenheit 100 Jahre geändert — der Entwurf ist viel besser und der Materialien sind helleres Gewicht und dauerhafter, aber sie arbeiten noch ebenso.

„Unter Verwendung des maschinellen Sehens, haben wir eine bionische Hand entwickelt, die automatisch reagieren kann — tatsächlich gerade wie eine wirkliche Hand, kann der Benutzer eine Schale oder einen Keks mit nichts heraus erreichen und aufheben mehr als ein schneller flüchtiger Blick in der richtigen Richtung.

„Reaktionsvermögen ist eine der Hauptsperren zu den künstlichen Gliedern gewesen. Für viele Amputierten ist der Bezugspunkt ihr gesunder Arm, oder Bein so Prosthetics scheinen langsam und im Vergleich lästig.

„Jetzt, zum ersten Mal in einem Jahrhundert, haben wir eine ‚intuitive‘ Hand entwickelt, die reagieren kann, ohne zu denken.“

Künstliche Vision für künstliche Hände

Gegenwärtige prothetische Hände werden über myoelectric Signale gesteuert — die ist elektrische Aktivität der Muskeln, die von der Hautoberfläche des Stumpfs notiert werden.

Sie steuernd, sagt Dr. Nazarpour, nimmt Praxis, Konzentration und entscheidend Zeit.

Unter Verwendung der neuralen Netze — die Basis für künstliche Intelligenz — führender Autor auf der Studie Ghazal Ghazaei zeigte dem Computer zahlreiche Gegenstandbilder und unterrichtete es, um den „Griff“ zu erkennen, der für verschiedene Gegenstände benötigt wurde.

„Wir würden dem Computer ein Bild von zeigen, zum Beispiel erklärt ein Stock,“ Ghazaei, der die Arbeit als Teil ihres Doktors in der Schule der elektrischen und elektronischen Technik an Newcastle-Universität ausführte. „Aber nicht gerade ein Bild, viele Bilder des gleichen Stockes von den verschiedenen Winkeln und von den Orientierungen, sogar im unterschiedlichen Licht und gegen verschiedene Hintergründe und schließlich den Computer lernt, welche Reichweite es benötigt, um diesen Stock aufzuheben.

„So bringt der Computer nicht gerade ein Bild zusammen, lernt er, Gegenstände zu erkennen und gruppiert sie entsprechend der Reichweiteart, welche die Hand durchführen muss, um sie erfolgreich abzuholen. Er ist dieser, der ihm ermöglicht, einen Gegenstand genau festzusetzen und oben auszuwählen, den er nie vorher gesehen hat — ein gewaltiger Schritt vorwärts in der Entwicklung von bionischen Gliedern.“

Gegenstände durch Größe, Form und Orientierung, entsprechend der Art der Reichweite gruppierend, die erforderlich sein würde, sie abzuholen, programmierte das Team die Hand, um vier verschiedene „Reichweiten“ durchzuführen: Palmenhandgelenk neutral (wie, wenn Sie einen Cup aufheben); Palmenhandgelenk pronated (wie die Fernsehdirektübertragung aufheben); Stativ (Daumen und zwei Finger); und Klemme (Daumen und erster Finger).

Unter Verwendung einer Kamera 99p, die zur Prothese gepasst wird, „sieht“ die Hand einen Gegenstand, wählt die passendste Reichweite aus und schickt ein Signal zum hand- ganz innerhalb einer Angelegenheit von Millisekunden und 10mal schneller als jedes mögliches andere Glied z.Z. auf dem Markt.

„Eine Möglichkeit würde, eine Fotodatenbank jedes einzelnen Gegenstandes zu schaffen gewesen sein, aber offenbar würde die eine enorme Aufgabe sein und Sie würden buchstäblich jedes machen vom Stift, Zahnbürste, Form der Schale benötigen — die Liste ist endlos,“ sagt Nazarpour.

„Die Schönheit dieses Systems ist, dass sie viel flexibler ist und die Hand in der Lage ist, neue Gegenstände aufzuheben — welches seit dem in den Alltagslebenleuten mühelos entscheidend ist, wählen Sie herauf eine Vielzahl von Gegenständen aus, die sie haben nie gesehen vorher.“

Erster Schritt hin zu einer vollständig installierten bionischen Hand

Die Arbeit ist ein Teil eines größeren Forschungsprojekts, eine bionische Hand zu entwickeln, die Druck und Temperatur abfragen und die Informationen zurück zu dem Gehirn übertragen kann.

Geführt durch Newcastle-Universität und Miteinbeziehenexperten von den Universitäten von Leeds, von Essex, von Keele, von Southampton und von Imperial College London, ist das Ziel, neue elektronische Geräte zu entwickeln, die an die neuralen Netze des Unterarms anschließen, um Zweiwegkommunikationen mit dem Gehirn zu erlauben.

Erinnernd von Luke Skywalkers künstlicher Hand, die Elektroden im bionischen Glied wurde Bauerntrick die Nervenenden im Arm. Dieses würde bedeuten, dass zum ersten Mal das Gehirn direkt die Prothese verbunden sein könnte.

Die „Hand, die sieht,“ erklärt Nazarpour, ist eine Zwischenlösung, die den Abstand zwischen gegenwärtigen Entwürfen und der Zukunft füllt.

„Es ist ein Sprungbrett in Richtung zu unserem Endziel,“ sagt er. „Aber wichtig, ist es billig und es kann bald eingeführt werden, weil es nicht neuen Prosthetics erfordert — wir können die gerade anpassen, die wir haben.“

Anne Ewing, moderner Beschäftigungstherapeut in Newcastle nach Grundlagen-Vertrauen Tyne Hospitalss NHS, hat mit Nazarpour und seinem Team gearbeitet.

„Ich arbeite mit oberen Gliedamputiertpatienten, der extrem befriedigend ist, mannigfaltig, und manchmal anfechtend,“ sagt sie.

„Wir bemühen immer, uns den Patienten im Herzen alles zu setzen wir zu tun und so zu überprüfen, ob alle mögliche Interventionen der Kunde sind, der zentriert wird, um der Patienten sicherzustellen, werden einzelne Ziele entweder mit einer Prothese oder einer alternativen Methode der Durchführung einer Aufgabe erreicht.

„Dieses Projekt gemeinsam mit Newcastle-Universität hat eine aufregende Gelegenheit geliefert zu helfen, die Zukunft oberen Glied Prosthetics zu formen und gearbeitet worden auf das Erzielen der prothetischen Erwartungen der Patienten hin, und es ist wunderbar mit einbezogen worden zu sein.“