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当截肢者接受有动力的义肢时，义肢的动力需要由义肢专家进行调整，这样患者才能正常移动——但义肢经常需要反复调整。北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)和北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)的生物医学工程研究人员现在已经开发出一种软件，可以让动力假肢自动调整，使设备功能更有用，并降低与动力假肢使用相关的成本。
“当病人获得动力假肢时，需要根据每个病人的身体状况定制，因为每个人的体型和力量都不同。该研究论文的第一作者、北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校生物医学工程项目的副教授海伦·黄说。“此外，人是动态的——例如，病人的身体状况可能会随着他或她对假肢的习惯而改变，或者他们可能会增加体重。这些变化意味着假肢需要重新调整，与假肢医生合作需要时间和金钱。”
为了解决这个问题，研究人员开发了一种算法，该算法可以整合到任何有动力假肢的软件中，自动调整假肢所需的能量量，以使患者能够舒适地行走。这种算法不仅能让患者更容易行走，同时减少与假肢相关的费用，还能让假肢适应不断变化的情况。视频技术的行动可以在这里看到．
黄说:“例如，当病人提着沉重的行李箱通过机场时，算法可以为假肢提供更多的动力。”
该系统的工作原理是考虑假肢膝盖行走时的角度。
有动力的假肢经过编程，使假肢关节——膝盖或脚踝——在行走时的角度模仿健全人行走时关节的正常运动。在传统的修复体调谐过程中，修复师调整动力修复体的系统，使其发挥必要的动力，在行走时重建那些正常的关节运动。
但是，一个人的体重或步态的变化会影响假肢达到“自然”关节角度的能力。
自动调整算法采用了类似的方法，在行走时跟踪假体关节的角度。但它能够实时调整假肢接收的功率，以保持合适的角度。
“在测试中，我们发现使用该算法的计算机在获得合适的关节角度方面比假肢医生表现得更好，”黄说。“所以我们知道我们的方法是有效的。但我们仍在努力让它变得更好。
黄补充说:“假肢医生不仅依靠多年的经验来调整关节角度，还可以调整假肢，帮助患者在行走时保持舒适的姿势。”“我们还不能复制假肢医生成功实现那些舒适的‘躯干动作’，但这是我们正在努力的事情。”
纸”,自动调谐动力假肢阻抗控制参数的网络专家系统发表在杂志上生物医学工程年鉴．该论文由达斯汀·克劳奇(Dustin Crouch)、刘明(Ming Liu)、格雷戈里·萨维奇(Gregory Sawicki)和王丁(Ding Wang)共同撰写，他们来自北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC-Chapel Hill)的联合生物医学工程项目。国家自然科学基金项目(no . 1361549, no . 1406750, no . 1527202)。
希普曼-
编辑:研究摘要如下。
自动调谐动力假肢阻抗控制参数的网络专家系统
作者: He Huang, Dustin L. Crouch, Ming Liu, Gregory S. Sawicki and Ding Wang，北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校。
发表: 9月25日,生物医学工程年鉴
DOI: 10.1007 / s10439 - 015 - 1464 - 7
文摘:通常，动力下肢假肢的阻抗控制参数(如刚度和阻尼)是由人类专家进行微调的，这是时间和资源密集型的。自动调整程序将使动力假肢更适合临床使用。在本研究中，我们开发了一种新的网络专家系统(CES)，该系统将人类专家(HME)调谐决策编码为计算机规则，用于自动调整动力膝关节(被动踝关节)假肢的控制参数。在两名健全受试者和两名经股骨截肢者身上初步量化了CES的调谐性能。在CES和HME调整后，我们观察到规范的假体膝关节运动学，改善或略微改善了每个受试者的步态对称性和步宽。与HME相比，CES调优过程所需的时间更少，且不需要人工干预。因此，使用CES进行自动调节假肢控制是一个合理的概念，有望提高动力假肢的实用价值。然而，CES的调优目标可能无法完全捕获人类专家的目标。这是因为我们观察到HME调谐降低了躯干的摇摆，而CES有时会导致轻微的躯干运动增加。还需要更多的研究来确定更合适的动力假肢的调谐目标，以改善被截肢者的行走功能。
