Νέος αλγόριθμος βελτιώνει την κίνηση ρομποτικών προσθετικών
Μια ομάδα ερευνητών παρουσίασε έναν καινοτόμο αλγόριθμο που συνδυάζει δύο διαδικασίες για την εξατομίκευση των ρομποτικών προσθετικών συσκευών. Στόχος είναι να βελτιώσει όχι μόνο την κίνηση του προσθετικού μέλους, αλλά και να διευκολύνει την ανθρώπινη κίνηση, επιτυγχάνοντας έτσι πιο φυσικά μοτίβα βάδισης. Αυτή η νέα προσέγγιση έχει σχεδιαστεί για να αποκαταστήσει και να διατηρήσει διάφορες πτυχές της κίνησης των χρηστών, με απώτερο σκοπό την αντιμετώπιση των υγειονομικών προκλήσεων που προκύπτουν από ακρωτηριασμό.
Η σημασία της ολοκληρωμένης προσέγγισης
«Οι αλγόριθμοι που στοχεύουν στη βελτίωση της συμπεριφοράς των ρομποτικών προσθετικών δεν είναι κάτι καινούργιο, ωστόσο αυτός είναι ο πρώτος που βελτιώνει ολιστικά τη φυσική συμπεριφορά του ατόμου που αλληλεπιδρά με αυτές τις προσθετικές», δηλώνει ο Βαρούν Νάλαμ, συν-ηγητής και συν-συγγραφέας της σχετικής μελέτης.
Ο Νάλαμ, που είναι βοηθός ερευνητής στο Τμήμα Βιοϊατρικής Μηχανικής του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας, εξηγεί ότι όταν κάποιος υποβάλλεται σε ακρωτηριασμό πάνω από το γόνατο, αυτό επηρεάζει την κίνηση άλλων μερών του σώματος. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε πόνους στην πλάτη, προβλήματα στους γοφούς και άλλα ζητήματα. Μέχρι τώρα, οι ρομποτικές προσθετικές επικεντρώνονταν κυρίως στην αντικατάσταση της κίνησης του χαμένου αρθρώματος, όπως η κίνηση του προσθετικού γόνατος.
Δημιουργία ενός νέου αλγορίθμου
«Ο στόχος μας ήταν να αναπτύξουμε έναν νέο αλγόριθμο που να επιτρέπει δύο πράγματα», προσθέτει ο Νάλαμ. «Θέλουμε να διασφαλίσουμε ότι το προσθετικό γόνατο λειτουργεί σωστά, αλλά και ότι το σώμα του χρήστη κινείται όπως θα κινούνταν πριν από τον ακρωτηριασμό. Αυτό όχι μόνο παρέχει στον χρήστη πλήρη εύρος κίνησης του ποδιού, αλλά συμβάλλει και στην αποφυγή πόνων στην πλάτη και προβλημάτων στους γοφούς».
Η νέα έρευνα βασίζεται σε προηγούμενη εργασία, όπου οι ερευνητές είχαν αναπτύξει ένα έξυπνο σύστημα για την «ρύθμιση» των ηλεκτροκίνητων γονάτων. Αυτό το σύστημα επέτρεψε στους ασθενείς να περπατούν άνετα με τη ρομποτική συσκευή σε λίγα λεπτά, αντί για τις ώρες που απαιτούνταν αν η ρύθμιση γινόταν από εκπαιδευμένο κλινικό επαγγελματία.
Δοκιμές και αποτελέσματα
Για να δοκιμάσουν τον νέο αλγόριθμο, οι ερευνητές προσκάλεσαν πέντε συμμετέχοντες: δύο άτομα με ακρωτηριασμό πάνω από το γόνατο και τρία χωρίς ακρωτηριασμό. Όλοι οι συμμετέχοντες εκτέλεσαν μια σειρά από εργασίες χρησιμοποιώντας ένα ρομποτικό γόνατο υπό δύο διαφορετικές συνθήκες. Στην πρώτη περίπτωση, το γόνατο λειτουργούσε με λογισμικό που περιλάμβανε μόνο το προηγούμενο σύστημα ελέγχου. Στη δεύτερη, το λογισμικό ενσωμάτωνε τον νέο συνδυασμό αλγορίθμων.
«Η κύρια ανακάλυψη ήταν ότι η ενσωμάτωση του νέου αλγορίθμου βελτίωσε την κίνηση των γοφών για όλους τους συμμετέχοντες, αποδεικνύοντας ότι μπορεί να κάνει τη διαφορά», καταλήγει ο Νάλαμ.
