آیا تا به حال فکر کرده‌اید که تکنولوژی چگونه می‌تواند زندگی افرادی که از نقص عضو رنج می‌برند را تغییر دهد؟

پروتزهای هوشمند، با تلفیق بیوفیزیک، نانوتکنولوژی و علم الکترومیوگرافی (EMG)، به این سوال پاسخ می‌دهند. این پروتزها با قابلیت‌های بی‌نظیر خود، نه تنها جایگزین اعضای از دست رفته می‌شوند، بلکه به افراد اجازه می‌دهند تا زندگی فعال‌تری داشته باشند.

 

پروتزهای هوشمند و سیستم‌های کنترلی وابسته به EMG (الکترومیوگرافی) در سال‌های اخیر پیشرفت‌های چشمگیری داشته‌اند.

این تجهیزات پزشکی برای جایگزینی اندام‌های ازدست‌رفته یا آسیب‌دیده استفاده می‌شوند.

پروتزهای هوشمند به پروتزهایی گفته می‌شود که قادر به تشخیص وضعیت و حرکت دست یا پا هستند. این پروتزها می‌توانند با سیگنال‌های عصبی از عضلات باقی‌مانده کنترل شوند.

این پروتزها از تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای مانند حسگرها و الگوریتم‌های هوش مصنوعی استفاده می‌کنند تا عملکرد طبیعی و دقیق‌تری داشته باشند.

این تکنولوژی‌ها به افراد با amputations (قطع عضو) کمک می‌کنند تا بتوانند حرکت‌های طبیعی‌تری داشته باشند و در زندگی روزمره خود بهتر عمل کنند.

الکترومیوگرافی (EMG)

روشی است که فعالیت الکتریکی عضلات را اندازه‌گیری می‌کند. سیگنال‌های EMG زمانی تولید می‌شوند که عضلات منقبض می‌شوند و این سیگنال‌ها توسط الکترودهای متصل به پوست ثبت می‌شوند.

نحوه عملکرد سیستم کنترلی مبتنی بر EMG:

  – جمع‌آوری سیگنال‌ها:

الکترودها سیگنال‌های الکتریکی تولید شده توسط عضلات را جمع‌آوری می‌کنند.

  – پردازش سیگنال‌ها:

این سیگنال‌ها توسط پردازشگرها تجزیه و تحلیل می‌شوند تا الگوهای خاصی شناسایی شوند.

  – تبدیل به دستورات کنترلی:

الگوهای شناسایی شده به دستورات کنترلی تبدیل می‌شوند که پروتزها را به حرکت در می‌آورند.

کاربردهای پروتزهای هوشمند:

  – دست‌های پروتزی:

افراد دارای نقص عضوی می‌توانند با استفاده از سیگنال‌های عضلات باقیمانده خود، دست پروتزی خود را کنترل کنند. این امکان به آنها اجازه می‌دهد تا حرکات طبیعی‌تری مانند گرفتن و رها کردن اشیاء را انجام دهند.

  – پای پروتزی:

برای افراد دارای نقص پای، پروتزهای هوشمند می‌توانند به بهبود حرکت و تعادل کمک کنند. سیگنال‌های EMG از عضلات باقیمانده پا جمع‌آوری می‌شوند تا حرکات پروتز کنترل شود.

Resources:

https://jneuroengrehab.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12984-022-01019-1

https://link.springer.com/article/10.1007/s41315-022-00252-0

https://www.mdpi.com/1424-8220/19/20/4596