Studie lokomočních očekávání pro vzestupný/sestupný svah a schody u pacientů s amputací končetin (JCE)

Pacienti s amputací dolních končetin jsou vybaveni protézami, které mohou být mechanické a/nebo elektronické. Tyto protézy mohou být monoartikulární (pouze kotník) nebo biartikulární (například koleno a kotník). Pro pacienty s amputací se situace, které se mohou zdát triviální, jako je lezení a sestupování po schodech, stávají složitými. Při sestupu ze schodů tak neamputovaný člověk zpomalí sestup stažením stehenních svalů, které u amputovaného pacienta evidentně chybí. Současné protézy, známé jako „inteligentní“ (nebo „mikroprocesorové“) protézy, umožňují upravit lokomoci pouze po provedení prvního kroku a asistovat pacientovi při situacích výstupu/sestupu na svazích a schodech. Další technologickou výzvou ve vývoji vybavení pro dolní končetiny je schopnost předvídat tyto složité environmentální situace, aby bylo možné zajistit a usnadnit pohyb ještě před překonáním překážky nebo změnou terénu.

Tento projekt plánuje využít lokomoční očekávání běžně vytvářená během chůze jako prostředek k regulaci pohybového vzorce. Věříme, že tato očekávání budou záviset na situaci, tedy na konkrétním očekávání při stoupání nebo sjíždění svahu nebo při přibližování se ke schodišti atd. Abychom porozuměli a popsali tato lokomotorická očekávání, plánujeme použít nejnovější techniky zvané strojové učení pod dohledem. Ty umožní klasifikovat pohybové chování při chůzi ve svahu nebo po schodech. Ve druhé fázi bychom chtěli přesně popsat charakteristiky pohybů kloubů a svalů během těchto adaptací. Konečným cílem této práce je vytvoření autonomního senzorového systému pro řízení anticipačního chování protézy dolní končetiny.