Андреа Брандт, доктор философии. студент Объединенного факультета биомедицинской инженерии Университета Северной Каролины и Университета Северной Каролины-Чапел-Хилл хотел разработать новый курс обучения устройствам с электроприводом, которые помогают ходить людям с ампутированными нижними конечностями. Несмотря на то, что были опубликованы многочисленные исследования эффективности этих устройств на ровной поверхности, существует мало работ по тестированию этих устройств в более сложных реальных ситуациях, например, когда люди несут дополнительный вес, когда люди несут груз — продукты или рюкзак, Например.«Сначала мы хотели понять, как нагрузка влияет на людей с ампутированными конечностями, которые ходят с нормальными настройками протеза, которые обычно назначаются в клинике, а затем, в какой степени различные настройки могут им помочь», — сказал Брандт. «Устройство, которое мы тестировали, представляло собой механический коленный протез — у него есть двигатель для приведения в действие колена и фиксированный голеностопный сустав.
Мы запрограммировали несколько настроек, которые обеспечили индивидуально настроенную механику в условиях нагрузки и отсутствия нагрузки. Мы оценили и то, и другое. как эти настройки и как перенос груза повлияют на походку участников нашего исследования и уровень нагрузки, о которой они сообщают сами ».
Для участия в исследовании были привлечены пять человек разного возраста и физического состояния. После ходьбы по лабораторной беговой дорожке как с рюкзаком, так и без него, добавив 20 процентов веса своего тела, а также с настройками несущей силы или без них, испытуемые сообщили, что испытывали больше трудностей при переносе нагрузки с протезом, установленным в нормальном режиме. параметр.«Воспринимаемая нагрузка определенно увеличится, устройство будет чрезмерно вытягиваться, и люди больше полагаются на свою неповрежденную конечность, которой уже злоупотребляют», — сказал Брандт. «Эти проблемы были уменьшены, когда устройство было настроено на несущую способность».Интересно, что участники не сообщали о каких-либо трудностях с протезированием без рюкзака.
«Несение нагрузки заставляет ваши мышцы сокращаться по-разному, что не имитируется в современных протезах», — сказал Брандт. «Поэтому мы считаем, что приспособления с адаптацией к нагрузке могут иметь важное значение для людей с ампутированными конечностями. Представьте себе, если бы устройство было достаточно умным, чтобы автоматически изменять параметры протеза в соответствии с любой ситуацией, когда мы взаимодействуем с окружающей средой — переносим различную нагрузку, ходим по песку. или трава — и насколько больше людей с ампутированными конечностями смогут полагаться на свои протезы в повседневной жизни. Это следующий этап работы в нашей лаборатории ».
Брандт добавляет, что небольшой размер исследования может не отражать всю популяцию лиц с ампутированными конечностями, но вместо этого подчеркивает необходимость рассмотрения большего количества реальных задач в исследованиях протезирования.В будущем Брандт будет работать над решением более серьезной проблемы: как получить больше функций от устройств с питанием для людей с ампутированными конечностями. По ее словам, поиск правильных параметров управления и настроек является частью ответа, поскольку именно они в основном определяют поведение этих устройств.
«В долгосрочной перспективе мы хотим, чтобы протезы были более умными и функциональными, чтобы инвалиды могли больше полагаться на свои протезы, получать от них больше в повседневной жизни, возвращаться к занятиям, которые им нравятся, и потенциально предотвращать развитие вторичных проблем со здоровьем, таких как остеоартрит и боли в спине, которые развиваются из-за того, что приходится больше полагаться на их здоровую сторону ", — сказал Брандт.