Мы используем технологию cookie для понимания того, как вы пользуетесь нашим сайтом. Под этим подразумевается персонализированный контент и реклама. Для того, чтобы узнать больше - нажмите сюда. Пользуясь данным сайтом вы подтверждаете согласие с нашей политикой. Политика cookie.
Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
Ampronix,  Inc

Индивидуально спроектированный протез ноги позволяет добиться естественной походки

Редакция HospiMedica - Россия
Опубликовано 14 Aug 2018
Print article
Прототип протеза ноги у индийских добровольцев (фото любезно предоставлено Массачусетским технологическим институтом).
Прототип протеза ноги у индийских добровольцев (фото любезно предоставлено Массачусетским технологическим институтом).

Недорогой пассивный протез ноги может быть индивидуально оптимизирован таким образом, чтобы ходьба пользователя стала похожа на походку здорового человека.

 

Протез ноги, разработанный исследователями Массачусетского технологического института (МТИ, Massachusetts Institute of Technology; штат Массачусетс, США), основан на математической модели, которая учитывает жесткость, движение и форму ноги, а также определяет движение голени, пока нога находится в контакте с землей. Сначала исследователи обратились к имеющемуся набору данных измерений шагов, предпринятых здоровым человеком с заданным размером и весом тела. Измерялись силы реакции опоры и изменяющийся центр давления, испытываемый ногой ходящего человека, когда он смещался с пятки на носок, предсказывая, как голень пользователя будет делать шаг.

 

Затем исследователи, используя математическую модель, подобрали жесткость и геометрию моделируемого протеза ноги, чтобы создать траекторию голени, которая была близка к траектории мерного движения здорового человека. При разработке протеза они отказались от копирования анатомической человеческой ноги и придерживались другого подхода, основанного на осознании того, что люди с ампутацией, потерявшие конечность ниже колена, не могут чувствовать действия протеза ноги, поскольку он не связан с нервной системой.

 

Полученная форма ноги похожа на боковую сторону лыж и может быть индивидуально конфигурирована с помощью всего нескольких переменных, таких как масса тела и размер, которые модифицированы в генетическом алгоритме. Подошвенный участок протеза изготовлен из обработанного нейлона, материала, выбранного за его способность накопления энергии. Чтобы проверить модель прототипа, исследователи создали несколько протезов ног для добровольцев в Индии. Они подсчитали, что при массовом производстве такой протез может стоить на порядок меньше, чем имеющиеся на рынке продукты. Исследование было опубликовано в “Журнале механизмов и робототехники” (Journal of Mechanisms and Robotics) в марте 2018 года.

 

"Хорошо, что протез ведет себя не как здоровая нога, здесь нет лодыжки или плюсневого сустава – это единая комплексная структура, поскольку в первую очередь нас волнует то, как голень движется в пространстве. Большая часть тестирования протеза проводилась в помещении, но один парень выбежал на улицу, ему это очень понравилось, — сказал ведущий автор Амос Винтер (Amos Winter), инженер-механик из МТИ. — Обычная пассивная нога, изготовленная из углеродного волокна, на рынке США будет стоить от 1000 до 10 000 долларов. Представьте, что вы идете к своему протезисту, который выполняет несколько измерений, отправляет их нам обратно, а мы высылаем вам индивидуально разработанную нейлоновую ногу за несколько сотен баксов".

 

Исследователи сотрудничают с Vibram, который производит резиновые подошвы для гибких походных ботинок и кроссовок, которые выглядят как натуральные ноги. Компания разрабатывает естественное покрытие для протеза, которое также придаст ноге некоторую силу сцепления с грязными или скользкими поверхностями. Исследователи планируют протестировать протезы и покрытия на добровольцах в Индии в 2018 году.


Ссылки по теме:

Массачусетский технологический институт 



Print article

Каналы

Интенсивная терапия

посмотреть канал
AIIR в городской больнице Тайбэя (фото любезно предоставлено Reuters/Corbis).

Высокое отрицательное давление ограничивает распространение в воздухе загрязняющих веществ

Согласно новому исследованию, высокое отрицательное давление в больничных изоляторах эффективно ограничивает распространение... Читать дальше

Хирургия

посмотреть канал
В новом исследовании предполагается, что тонзиллэктомия может быть излишней процедурой (фото любезно предоставлено 123rf).

Исследования показывают, что проведение подавляющего большинства тонзиллэктомий является безосновательным

Новое исследование показывает, что семь из каждых восьми детей, у которых удалены миндалины, пользу от этой процедуры получат... Читать дальше

Женское здоровье

посмотреть канал
Силиконовый и солевой грудные имплантаты (фото предоставлено Science Photo Library).

Силиконовые грудные имплантаты имеют связь с редкими заболеваниями

Новое исследование показывает, что силиконовые имплантаты связаны с редкими заболеваниями, аутоиммунными нарушениями и другими... Читать дальше

Уход за пациентами

посмотреть канал
Исследования показывают, что пациенты регулярно скрывают информацию о своем здоровье от врачей (фото любезно предоставлено Getty Images).

Пациенты имеют тенденцию скрывать информацию о своем здоровье от врачей

Новое исследование показывает, что пациенты нередко скрывают от своих врачей соответствующую медицинскую информацию, что... Читать дальше

Новости больниц

посмотреть канал
Система NFER позволяет исследователям отслеживать движения медсестер в реальном времени (фото любезно предоставлено Юнг Хиуп Кимом (Jung Hyup Kim) из Университета Миссури).

Система отслеживания медсестер может улучшить рабочий процесс в больницах

Инновационная система использует комбинацию наблюдения в ручном режиме и неинтрузивных датчиков слежения для наблюдения в... Читать дальше

Бизнес

посмотреть канал
Ожидается, что к 2025 году ИИ в сфере здравоохранения сможет достичь экономии в размере 150 миллиардов долларов США (фото любезно предоставлено Shutterstock).

Искусственный интеллект сэкономит индустрии здравоохранения более 150 млрд долларов США к 2025 году

Решения, основанные на искусственном интеллекте (ИИ), характеризуются реальными преимуществами, такими как автоматическое... Читать дальше
Copyright © 2000-2019 Globetech Media. All rights reserved.