Modern prosthetic hands and arms ca

Modern prosthetic hands and arms can often be moved by electronics that record movements of wearers' muscles, and attempts have been made to provide rudimentary sensory feedback. Researchers have tried to replace the missing tactile sense by stimulating the wearer's remaining nerves with regular trains of identical electrical pulses when the prosthetic is touched in certain ways. Wearers tend to report buzzy or tingly feelings that can sometimes be used as feedback to guide their prosthetics. But many people find the unnatural sensations distracting or even unpleasant in the long term.

Dustin Tyler, a neural engineer at Case Western Reserve University in Cleveland, Ohio, and his colleagues achieved better results in two trial participants by delivering patterned pulse trains that varied in intensity over time1. "It went from this tingling sensation to natural pressure," he says.

The researchers outfitted the participants' artificial fingertips with pressure sensors, whose signals could be translated into an electrical stimulation pattern mimicking what an intact person would normally feel. Different stimulation patterns elicited different sensations, including tapping, constant pressure and light, moving touch.

To see whether these sensations could be used to better control prosthetic limbs, Tyler asked the study participants to try taking the stems off of a pile of cherries. Typically, hand amputees struggle with such tasks: without tactile feedback, they grip items either too hard or too softly. Without touch sensation, the participants in this trial managed to successfully de-stem only 77% of the cherries. With tactile feedback, their success rates shot up to 100%.

"It's an important advance," says Gerald Loeb, a biomedical engineer at the University of Southern California in Los Angeles. But he says that Tyler's current design is "probably too precarious to be used in long-term clinical usage".

To connect the nerves to the stimulator, wearers of the prosthetics must have electrodes implanted in their upper arms, with connections exiting through the skin — which leaves the implant site vulnerable to skin infection or electrode damage. With careful attention, the two study participants have been able to keep their implants for about two years, but Tyler says that his team is working on shrinking the stimulator so that it can one day be implanted completely under the skin — much like a pacemaker.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แขนและมือเทียมที่ทันสมัยสามารถมักจะย้าย โดยอิเล็กทรอนิกส์ที่บันทึกการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อของ wearers และความพยายามที่ได้ทำไว้ให้ผลตอบสนองทางประสาทสัมผัส rudimentary นักวิจัยได้พยายามแทนหายไปเพราะความรู้สึก โดยการกระตุ้นเส้นประสาทที่เหลืออยู่ของผู้สวมใส่ ด้วยรถไฟธรรมดาของพัลส์ไฟฟ้าเหมือนเมื่อเทียมที่เป็นสัมผัสในบางวิธี Wearers มักจะรายงาน buzzy หรือ tingly ความรู้สึกที่บางครั้งใช้เป็นคำติชมคู่มือ prosthetics ของพวกเขา แต่หลายคนพบสววรค์ธรรมชาติรบกวน หรือแม้แต่มาในระยะยาวดัสตินฮอฟไทเลอร์ วิศวกรประสาทมหาวิทยาลัยเวสเทิร์นสำรองกรณีในคลีฟแลนด์ โอไฮโอ และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ผลดีในผู้เข้าร่วมการทดลองที่ 2 โดยรถไฟชีพจรมีลวดลายที่แตกต่างกันในความเข้มเหนือ time1 "มันไปจากความรู้สึกรู้สึกเสียวซ่านี้ดันธรรมชาติ เขากล่าวว่านักวิจัยติดตั้งปลายนิ้วเทียมร่วมกับเซนเซอร์ความดัน สัญญาณซึ่งอาจแปลตามรูปแบบการกระตุ้นไฟฟ้า mimicking อะไรเป็นคนเหมือนเดิมจะทำรู้สึก รูปแบบต่าง ๆ กระตุ้น elicited รู้สึกแตกต่างกัน แตะ แรงดันคง และ ไฟ ย้ายสัมผัสTo see whether these sensations could be used to better control prosthetic limbs, Tyler asked the study participants to try taking the stems off of a pile of cherries. Typically, hand amputees struggle with such tasks: without tactile feedback, they grip items either too hard or too softly. Without touch sensation, the participants in this trial managed to successfully de-stem only 77% of the cherries. With tactile feedback, their success rates shot up to 100%."It's an important advance," says Gerald Loeb, a biomedical engineer at the University of Southern California in Los Angeles. But he says that Tyler's current design is "probably too precarious to be used in long-term clinical usage".To connect the nerves to the stimulator, wearers of the prosthetics must have electrodes implanted in their upper arms, with connections exiting through the skin — which leaves the implant site vulnerable to skin infection or electrode damage. With careful attention, the two study participants have been able to keep their implants for about two years, but Tyler says that his team is working on shrinking the stimulator so that it can one day be implanted completely under the skin — much like a pacemaker.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โมเดิร์นเทียมมือและแขนที่มักจะสามารถย้ายโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อบันทึกผู้สวมใส่ 'และความพยายามที่ได้รับการให้ข้อเสนอแนะทางประสาทสัมผัสพื้นฐาน นักวิจัยได้พยายามที่จะเปลี่ยนความรู้สึกที่สัมผัสได้หายไปโดยการกระตุ้นเส้นประสาทที่เหลืออยู่ของผู้สวมใส่กับรถไฟปกติของคลื่นไฟฟ้าที่เหมือนกันเมื่อเทียมถูกสัมผัสในวิธีการบางอย่าง ผู้สวมใส่มีแนวโน้มที่จะรายงานความรู้สึกเสียวซ่า buzzy หรือว่าบางครั้งสามารถใช้เป็นข้อเสนอแนะเพื่อเป็นแนวทางในขาเทียมของพวกเขา แต่หลายคนพบความรู้สึกที่แปลกประหลาดเสียสมาธิหรือแม้กระทั่งที่ไม่พึงประสงค์ในระยะยาว. ดัสตินไทเลอร์วิศวกรประสาทที่ Case Western มหาวิทยาลัยสำรองในคลีฟแลนด์, โอไฮโอ, และเพื่อนร่วมงานของเขาบรรลุผลที่ดีขึ้นในสองผู้เข้าร่วมการทดลองโดยการส่งมอบรถไฟชีพจรมีลวดลายที่แตกต่างกันใน ความเข้มมากกว่า time1 "มันเดินออกมาจากความรู้สึกเสียวซ่านี้แรงกดดันธรรมชาติ" เขากล่าว. นักวิจัยอาวุธเข้าร่วมปลายนิ้วเทียมที่มีเซนเซอร์ความดันซึ่งสัญญาณจะได้รับการแปลเป็นรูปแบบการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าลอกเลียนแบบสิ่งที่คนปกติเหมือนเดิมจะรู้สึก รูปแบบที่แตกต่างกันออกมากระตุ้นความรู้สึกที่แตกต่างกันรวมทั้งการเคาะ, ความดันคงที่และแสงย้ายสัมผัส. เมื่อต้องการดูว่าความรู้สึกเหล่านี้อาจจะใช้ในการควบคุมที่ดีกว่าขาเทียมไทเลอร์ขอเข้าร่วมการศึกษาจะลองการเกิดออกจากกองของเชอร์รี่ โดยปกติพิการมือต่อสู้กับงานดังกล่าวได้โดยไม่ต้องสัมผัสรายการจับพวกเขาทั้งสองยากเกินไปหรือเบาเกินไป โดยไม่ต้องมีความรู้สึกที่สัมผัสผู้เข้าร่วมในการทดลองนี้มีการจัดการที่จะก้านประสบความสำเร็จเพียง 77% ของเชอร์รี่ ด้วยการตอบสนองต่อสัมผัส, อัตราความสำเร็จของพวกเขายิงได้ถึง 100%. "มันเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญ" เจอราลด์ Loeb วิศวกรชีวการแพทย์ที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียภาคใต้ใน Los Angeles กล่าวว่า แต่เขาบอกว่าการออกแบบในปัจจุบันของไทเลอร์เป็น "อาจจะล่อแหลมเกินไปที่จะใช้ในการใช้งานทางคลินิกในระยะยาว". การเชื่อมต่อเส้นประสาทที่จะกระตุ้นให้ผู้ที่ใส่ของขาเทียมจะต้องมีขั้วไฟฟ้าที่ฝังอยู่ในแขนของพวกเขาด้วยการเชื่อมต่อออกทางผิวหนัง - เว็บไซต์ที่ใบรากเทียมเสี่ยงต่อการติดเชื้อที่ผิวหนังหรือความเสียหายอิเล็กโทรด ด้วยความเอาใจใส่และระมัดระวังทั้งสองเข้าร่วมการศึกษาที่ได้รับสามารถที่จะทำให้การปลูกถ่ายของพวกเขาประมาณสองปี แต่ไทเลอร์กล่าวว่าทีมงานของเขาคือการทำงานในการหดตัวกระตุ้นเพื่อให้วันหนึ่งสามารถฝังใต้ผิวหนัง - มากเช่นเครื่องกระตุ้นหัวใจ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มือและแขนเทียมที่ทันสมัยมักจะสามารถย้ายโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บันทึกการเคลื่อนไหวของผู้สวมใส่ กล้ามเนื้อ และพยายามทำเพื่อให้พื้นฐานทางความคิดเห็น นักวิจัยได้พยายามที่จะแทนที่หายไปสัมผัสความรู้สึกของผู้สวมใส่ โดยการกระตุ้นเส้นประสาทที่เหลือด้วยรถไฟธรรมดาของพัลส์ไฟฟ้าเหมือนกันเมื่อเทียมที่สัมผัสได้ในบางวิธีผู้สวมใส่มักจะรายงานความรู้สึกซาบซ่าบัซซี่ หรือที่บางครั้งสามารถใช้เป็นข้อเสนอแนะเพื่อเป็นแนวทางรุนแรงของพวกเขา แต่หลายคนพบความรู้สึกแปลกประหลาดเสียสมาธิหรือไม่เป็นที่พอใจแม้ในระยะยาว

ดัไทเลอร์ ประสาทที่วิศวกรที่มหาวิทยาลัยเคสเวสเทิร์นรีเสิร์ฟในคลีฟแลนด์ , โอไฮโอและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ผลลัพธ์ที่ดีในการมีส่วนร่วมโดยการส่งสองลวดลายชีพจรรถไฟที่แตกต่างกันในความเข้มกว่า time1 ” มันมาจากความรู้สึกตื่นตัวดันธรรมชาติ " เขากล่าว .

นักวิจัยแต่งตัวเข้าร่วมประดิษฐ์ปลายนิ้วด้วยเซ็นเซอร์ความดันสัญญาณซึ่งสามารถแปลเป็นเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าแบบเลียนแบบสิ่งที่คนปกติปกติจะรู้สึกยังไง รูปแบบการกระตุ้นที่แตกต่างกันโดยใช้ความรู้สึกที่แตกต่างกันรวมทั้งแตะแรงดันคงที่และเบาเคลื่อนที่สัมผัส

เพื่อดูว่า ความรู้สึกเหล่านี้อาจจะใช้ดีกว่าการควบคุมแขนขาเทียม ,ไทเลอร์ถามผู้เข้าร่วมการศึกษาต้องพยายามเอาก้านออกกองของเชอร์รี่ โดยปกติ มือพิการ ต่อสู้กับงานดังกล่าว โดยไม่ต้องสัมผัสความคิดเห็น พวกเขาจับรายการให้หนักเกินไปหรือเบาเกินไป . โดยไม่ต้องสัมผัสความรู้สึกผู้เข้าร่วมในการทดลองนี้ จัดการให้เรียบร้อยแล้ว เดอ ต้นเพียง 77% ของเชอร์รี่ กับสัมผัสความคิดเห็น อัตราความสำเร็จของยิงถึง 100 %

" มันเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญว่า " เจอรัลด์ Loeb , วิศวกรรมชีวการแพทย์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในลอสแองเจลิส แต่เขากล่าวว่า การออกแบบปัจจุบันของไทเลอร์ " ก็หมิ่นเหม่ที่จะใช้ในการใช้ทางคลินิกในระยะยาว

เพื่อเชื่อมต่อกับเส้นประสาทที่กระตุ้นผู้ , ของขาเทียมต้องมีขั้วไฟฟ้าที่ฝังอยู่ในแขนของพวกเขาบนด้วยการเชื่อมต่อตรงผ่านผิวหนัง ซึ่งใบเทียมเว็บไซต์ความเสี่ยงต่อการติดเชื้อผิวหนังหรือขั้วไฟฟ้าที่เสียหาย ด้วยความระมัดระวัง สองการศึกษาผู้เข้าร่วมได้รับสามารถที่จะเก็บพวกเขาไว้ประมาณ 2 ปี แต่ไทเลอร์ กล่าวว่าทีมของเขากำลังหดตัวการกระตุ้นเพื่อให้สามารถวันหนึ่งถูกฝังสนิทใต้ผิวหนัง - มากเช่นเครื่องกระตุ้นหัวใจ .