امپوت ها غالباً احساس "اندام فانتوم" را تجربه می کنند - احساس می کنند که یک قسمت از دست رفته بدن هنوز در آنجاست.

این توهم حسی به لطف تیمی از مهندسان دانشگاه جان هاپکینز که پوست الکترونیکی ایجاد کرده اند ، به واقعیت تبدیل می شود. این لایه برداری الکترونیکی هنگامی که بالای دستان مصنوعی لایه بندی شده است ، حس واقعی لمس را از طریق نوک انگشتان به ارمغان می آورد .

آمپوت ناشناس که به عنوان آزمایشگر اصلی داوطلب تیم خدمت کرده است ، می گوید: "پس از سالها ، دستم را حس کردم ، انگار یک پوسته توخالی دوباره زندگی پر می شود."

ساخته شده از پارچه و لاستیک که با حسگرهایی برای تقلید از انتهای اعصاب تشکیل شده است ، درم الکترونیکی با ایجاد حس محرک و انتقال مجوزهای برگشتی به اعصاب محیطی ، احساس لمس و همچنین درد را ایجاد می کند.

لوک آزبورن ، دانشجوی فارغ التحصیل رشته مهندسی زیست پزشکی ، می گوید: "ما سنسوری ایجاد کرده ایم که از نوک انگشتان دست پروتز فراتر رود و مانند پوست خود عمل کند." "این از آنچه در زیست شناسی انسان اتفاق می افتد ، با گیرنده هایی برای لمس و درد الهام گرفته است.

اوبورن گفت: "این جالب و جدید است ، زیرا اکنون می توانیم یک دست پروتز داشته باشیم که در حال حاضر در بازار باشد و آن را با درمی الکترونیکی جا دهیم که می تواند به پوشنده بگوید که آیا او چیزی را انتخاب کرده است که گرد باشد. یا اینکه دارای نکات تند است. "

بازی

00:00
01:31
بی صدا

تنظیمات
PIP
ورود به حالت تمام صفحه
بازی
مهندسین دانشگاه جان هاپکینز پوستی الکترونیکی ایجاد کرده اند و هدفشان بازگرداندن حس لمس از طریق نوک انگشتان دست پروتز است. اعتبار: Science Robotics / AAAS
این اثر - که در تاریخ 20 ژوئن در مجله Science Robotics منتشر شده است - نشان می دهد که می توان بازگرداندن طیفی از احساسات طبیعی و لمسی به آمپوت ها که از اندامهای پروتز استفاده می کنند ، امکان پذیر است. توانایی تشخیص درد می تواند مفید باشد ، به عنوان مثال ، نه تنها در دستان مصنوعی بلکه در پروتزهای اندام تحتانی نیز وجود دارد و کاربر را از آسیب احتمالی دستگاه آگاه می کند.

پوست انسان حاوی شبکه پیچیده ای از گیرنده ها است که احساسات مختلفی را به مغز منتقل می کند. این شبکه یک الگوی بیولوژیکی برای تیم تحقیقاتی قرار داده است ، که شامل اعضای گروههای مهندسی زیست پزشکی ، مهندسی برق و کامپیوتر و عصب شناسی و از انستیتوی نوروتکنولوژی سنگاپور است.

ازبورن می گوید ، ایجاد لمس بیشتر انسانی به طرح های مدرن پروتز بسیار مهم است ، به ویژه هنگامی که می توان توانایی احساس درد را درگیر کرد.

وی می گوید: "البته درد ناخوشایند است ، اما همچنین یک لمس محافظ اساسی و ضروری است که در پروتزهایی که در حال حاضر برای آمپوت ها وجود دارد ، وجود ندارد." "پیشرفت در طرح های پروتز و مکانیسم های کنترل می تواند به توانایی یک عضو امپراتور برای بازیابی عملکرد از دست رفته کمک کند ، اما اغلب آنها فاقد بازخورد معنادار ، لمسی و درک هستند."

در اینجاست که درم الکترونیکی وارد می شود و با تحریک اعصاب محیطی در بازو ، اطلاعات را به آمپوت منتقل می کند و باعث می شود که به اصطلاح اندام فانتوم زنده شود. این دستگاه الکترونیکی درم این کار را با تحریک الکتریکی اعصاب قطع عضو را در یک راه غیر تهاجمی، از طریق پوست، می گوید نویسنده ارشد مقاله، Nitish تاکور، استاد مهندسی پزشکی و مدیر آزمایشگاه ابزارهای زیست پزشکی و آزمایشگاه عصبی در جانز هاپکینز .

تاكور ، مؤسس Infinite Biomedical Technologies ، شركت مستقر در بالتيمور مي گويد: "براي اولين بار ، پروتز مي تواند دامنه ادراكاتي را فراهم كند ، از لمس خوب گرفته تا مضر تا آمپوته ، و آن را مانند يك دست انسان بيشتر كند." سخت افزار پروتز مورد استفاده در مطالعه.

دانشجوی کارشناسی ارشد لوک آزبورن با یک دست پروتز مجهز به درم الکترونیکی. اعتبار: لری کانر / JHU
الهام بخش از زیست شناسی انسانی ، درم الکترونیکی به کاربر خود امکان می دهد طیف مداوم از درک لمسی ، از لمس سبک تا محرک مضر یا دردناک را حس کند. این تیم یک "الگوی عصبی" ایجاد کرده اند که گیرنده های لمسی و درد سیستم عصبی انسان را تقلید می کند و به درم الکترونیکی اجازه می دهد تا بطور الکترونیکی احساسات را همانند گیرنده های پوست رمزگذاری کند. با پیگیری فعالیت مغز از طریق الکترونسفالوگرافی یا EEG ، این تیم مشخص كرد كه آزمودنی كه می تواند این احساسات را در دست فانتوم خود درک كند.

محققان سپس با استفاده از روش غیر تهاجمی موسوم به تحریک عصب الکتریکی از راه پوست یا TENS ، خروجی درم الکترونیکی را به داوطلب وصل کردند. در یک کار تشخیص درد ، تیم تشخیص دادند که آزمودنی و پروتز قادرند هنگام لمس یک شیء گرد و در هنگام لمس کردن یک شی گرد ، یک واکنش طبیعی و منعکس کننده به هر دو درد داشته باشند.

درم الکترونیکی نسبت به دما حساس نیست. برای این مطالعه تیم متمرکز بر تشخیص انحنای شی (برای لمس و درک شکل) و وضوح (برای درک درد) بودند. ازبورن می گوید ، از فناوری e-dermis می توان برای ساخت سیستم های روباتیک انسانی تر استفاده کرد ، همچنین می تواند از آن برای گسترش یا گسترش دستکش های فضانورد و لباس فضایی استفاده شود.

محققان قصد دارند بیشتر فناوری را توسعه داده و چگونگی ارائه اطلاعات حسی معنی دار به قطع عضو را به امید آماده سازی سیستم برای استفاده گسترده بیمار ، درک کنند.

جانس هاپکینز یک پیشگام در زمینه پروتزهای چاقی اندام فوقانی است. بیش از یک دهه پیش ، آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه منجر به توسعه لامپ پروتز مدولار پیشرفته شد ، که یک بیمار آمپوت با عضلات و اعصاب کنترل می کند که زمانی کنترل بازو یا دست واقعی او را بر عهده داشت.

امپوت ها غالباً احساس "اندام فانتوم" را تجربه می کنند - احساس می کنند که یک قسمت از دست رفته بدن هنوز در آنجاست.

این توهم حسی به لطف تیمی از مهندسان دانشگاه جان هاپکینز که پوست الکترونیکی ایجاد کرده اند ، به واقعیت تبدیل می شود. این لایه برداری الکترونیکی هنگامی که بالای دستان مصنوعی لایه بندی شده است ، حس واقعی لمس را از طریق نوک انگشتان به ارمغان می آورد .

آمپوت ناشناس که به عنوان آزمایشگر اصلی داوطلب تیم خدمت کرده است ، می گوید: "پس از سالها ، دستم را حس کردم ، انگار یک پوسته توخالی دوباره زندگی پر می شود."

ساخته شده از پارچه و لاستیک که با حسگرهایی برای تقلید از انتهای اعصاب تشکیل شده است ، درم الکترونیکی با ایجاد حس محرک و انتقال مجوزهای برگشتی به اعصاب محیطی ، احساس لمس و همچنین درد را ایجاد می کند.

لوک آزبورن ، دانشجوی فارغ التحصیل رشته مهندسی زیست پزشکی ، می گوید: "ما سنسوری ایجاد کرده ایم که از نوک انگشتان دست پروتز فراتر رود و مانند پوست خود عمل کند." "این از آنچه در زیست شناسی انسان اتفاق می افتد ، با گیرنده هایی برای لمس و درد الهام گرفته است.

اوبورن گفت: "این جالب و جدید است ، زیرا اکنون می توانیم یک دست پروتز داشته باشیم که در حال حاضر در بازار باشد و آن را با درمی الکترونیکی جا دهیم که می تواند به پوشنده بگوید که آیا او چیزی را انتخاب کرده است که گرد باشد. یا اینکه دارای نکات تند است. "

بازی

00:00
01:31
بی صدا

تنظیمات
PIP
ورود به حالت تمام صفحه
بازی
مهندسین دانشگاه جان هاپکینز پوستی الکترونیکی ایجاد کرده اند و هدفشان بازگرداندن حس لمس از طریق نوک انگشتان دست پروتز است. اعتبار: Science Robotics / AAAS
این اثر - که در تاریخ 20 ژوئن در مجله Science Robotics منتشر شده است - نشان می دهد که می توان بازگرداندن طیفی از احساسات طبیعی و لمسی به آمپوت ها که از اندامهای پروتز استفاده می کنند ، امکان پذیر است. توانایی تشخیص درد می تواند مفید باشد ، به عنوان مثال ، نه تنها در دستان مصنوعی بلکه در پروتزهای اندام تحتانی نیز وجود دارد و کاربر را از آسیب احتمالی دستگاه آگاه می کند.

پوست انسان حاوی شبکه پیچیده ای از گیرنده ها است که احساسات مختلفی را به مغز منتقل می کند. این شبکه یک الگوی بیولوژیکی برای تیم تحقیقاتی قرار داده است ، که شامل اعضای گروههای مهندسی زیست پزشکی ، مهندسی برق و کامپیوتر و عصب شناسی و از انستیتوی نوروتکنولوژی سنگاپور است.

ازبورن می گوید ، ایجاد لمس بیشتر انسانی به طرح های مدرن پروتز بسیار مهم است ، به ویژه هنگامی که می توان توانایی احساس درد را درگیر کرد.

وی می گوید: "البته درد ناخوشایند است ، اما همچنین یک لمس محافظ اساسی و ضروری است که در پروتزهایی که در حال حاضر برای آمپوت ها وجود دارد ، وجود ندارد." "پیشرفت در طرح های پروتز و مکانیسم های کنترل می تواند به توانایی یک عضو امپراتور برای بازیابی عملکرد از دست رفته کمک کند ، اما اغلب آنها فاقد بازخورد معنادار ، لمسی و درک هستند."

در اینجاست که درم الکترونیکی وارد می شود و با تحریک اعصاب محیطی در بازو ، اطلاعات را به آمپوت منتقل می کند و باعث می شود که به اصطلاح اندام فانتوم زنده شود. این دستگاه الکترونیکی درم این کار را با تحریک الکتریکی اعصاب قطع عضو را در یک راه غیر تهاجمی، از طریق پوست، می گوید نویسنده ارشد مقاله، Nitish تاکور، استاد مهندسی پزشکی و مدیر آزمایشگاه ابزارهای زیست پزشکی و آزمایشگاه عصبی در جانز هاپکینز .

تاكور ، مؤسس Infinite Biomedical Technologies ، شركت مستقر در بالتيمور مي گويد: "براي اولين بار ، پروتز مي تواند دامنه ادراكاتي را فراهم كند ، از لمس خوب گرفته تا مضر تا آمپوته ، و آن را مانند يك دست انسان بيشتر كند." سخت افزار پروتز مورد استفاده در مطالعه.

دانشجوی کارشناسی ارشد لوک آزبورن با یک دست پروتز مجهز به درم الکترونیکی. اعتبار: لری کانر / JHU
الهام بخش از زیست شناسی انسانی ، درم الکترونیکی به کاربر خود امکان می دهد طیف مداوم از درک لمسی ، از لمس سبک تا محرک مضر یا دردناک را حس کند. این تیم یک "الگوی عصبی" ایجاد کرده اند که گیرنده های لمسی و درد سیستم عصبی انسان را تقلید می کند و به درم الکترونیکی اجازه می دهد تا بطور الکترونیکی احساسات را همانند گیرنده های پوست رمزگذاری کند. با پیگیری فعالیت مغز از طریق الکترونسفالوگرافی یا EEG ، این تیم مشخص كرد كه آزمودنی كه می تواند این احساسات را در دست فانتوم خود درک كند.

محققان سپس با استفاده از روش غیر تهاجمی موسوم به تحریک عصب الکتریکی از راه پوست یا TENS ، خروجی درم الکترونیکی را به داوطلب وصل کردند. در یک کار تشخیص درد ، تیم تشخیص دادند که آزمودنی و پروتز قادرند هنگام لمس یک شیء گرد و در هنگام لمس کردن یک شی گرد ، یک واکنش طبیعی و منعکس کننده به هر دو درد داشته باشند.

درم الکترونیکی نسبت به دما حساس نیست. برای این مطالعه تیم متمرکز بر تشخیص انحنای شی (برای لمس و درک شکل) و وضوح (برای درک درد) بودند. ازبورن می گوید ، از فناوری e-dermis می توان برای ساخت سیستم های روباتیک انسانی تر استفاده کرد ، همچنین می تواند از آن برای گسترش یا گسترش دستکش های فضانورد و لباس فضایی استفاده شود.

محققان قصد دارند بیشتر فناوری را توسعه داده و چگونگی ارائه اطلاعات حسی معنی دار به قطع عضو را به امید آماده سازی سیستم برای استفاده گسترده بیمار ، درک کنند.

جانس هاپکینز یک پیشگام در زمینه پروتزهای چاقی اندام فوقانی است. بیش از یک دهه پیش ، آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه منجر به توسعه لامپ پروتز مدولار پیشرفته شد ، که یک بیمار آمپوت با عضلات و اعصاب کنترل می کند که زمانی کنترل بازو یا دست واقعی او را بر عهده داشت.