Raviraj Nataraj

1 Departamentul de Ortopedie, Case Western Reserve University, Cleveland, OH

revizuire

3 Advanced Platform Technology Center, Louis Stokes Cleveland Veterans Affairs Medical Center, Cleveland, OH

4 Departamentul de Inginerie Biomedică, Chimie și Științe Biologice, Institutul de Tehnologie Stevens, Hoboken, NJ

Musa L. Audu

2 Departamentul de Inginerie Biomedicală, Case Western Reserve University, Cleveland, OH

3 Advanced Platform Technology Center, Louis Stokes Cleveland Veterans Affairs Medical Center, Cleveland, OH

Ronald J. Triolo

1 Departamentul de Ortopedie, Case Western Reserve University, Cleveland, OH

2 Departamentul de Inginerie Biomedică, Case Western Reserve University, Cleveland, OH

3 Advanced Platform Technology Center, Louis Stokes Cleveland Veterans Affairs Medical Center, Cleveland, OH

Abstract

1. PREZENTARE GENERALĂ

1.1 În picioare cu stimulare neuromusculară funcțională după leziuni ale măduvei spinării

În general, sistemele clinice FNS actuale în picioare pot produce cu ușurință forțele musculare și momentele articulare rezultante pentru a se ridica de pe un scaun și pentru a-și asuma o postură în picioare verticală, cu stimulare aplicată într-un mod deschis. Cu toate acestea, controlul de feedback al stimulării pentru a genera în mod continuu ajustări posturale fine pentru înclinare și menținerea echilibrului în timp ce efectuează sarcini manuale funcționale în setările clinice rămâne o provocare majoră. Controlul feedback-ului pentru a obține posturi înclinate ar extinde volumul de lucru funcțional accesibil în timp ce stați în picioare. Menținerea ulterioară a echilibrului la aceste posturi ar necesita apoi corecții posturale stimulate pentru a rezista perturbărilor provenite nu numai din surse externe, ci și de cele generate intern de utilizator în timpul mișcărilor de atingere volitivă sau a altor activități. Controlul automat al feedback-ului posturii în picioare în timpul activității manuale este obiectivul final de a îmbunătăți funcționalitatea neuroprotezelor extremităților inferioare.

1.2 Considerații în dezvoltarea sistemelor de control FNS pentru stativ

A treia întrebare de la Matjacic a pus: Care ar trebui să fie rolul sistemului de control artificial în întreaga schemă de control? Sistemul de control FNS este de așteptat în mod clasic să acționeze sistemul pentru a corecta abaterile de la un punct de referință postural dorit. S-a sugerat că sistemele de control FNS au potențialul de a regla dinamica posturală în mod similar cu persoanele sănătoase cu SNC intact în timpul legăturii liniștite [Vette, Masani și colab. 25]. Având în vedere doar acest design al controlerului, adaptările pentru performanțe online de ordin superior sunt lăsate unui corp superior „re-instruit” în totalitate sub controlul utilizatorului uman. Pentru o performanță mai naturală și funcțională a sistemului, Matjacic a postulat că sistemul de control FNS ar trebui să atingă și obiectivele secundare de reducere a oboselii musculare stimulate și minimizarea efortului utilizatorului.

1.3 Obiective pentru sistemele permanente FNS cu corp întreg