Verbesserter adaptiver Präzisions-Trainer mit Autodiagnose für Benutzer myoelektrischer Prothesen (eADAPT)

Myoelektrische Prothesen bieten eine Bewegungssteuerung der oberen Extremitäten mithilfe von Elektromyographie (EMG)-Elektroden an den Restmuskeln, um Arm- und Handbewegungen zu steuern. Innerhalb der aktuellen Generation fortschrittlicher Prothesen hat die Forschung gezeigt, dass die meisten Amputierten eher auf Hilfsgeräte als auf Prothesen angewiesen sind (27–54 % verwenden Prothesen), und viele Benutzer nutzen nicht alle verfügbaren Funktionen oder verwenden das Gerät ganz nicht mehr. Ein Teil der Schwierigkeit beim Erlernen der Steuerung myoelektrischer Prothesen der oberen Extremitäten rührt von den Sequenzen von Muskeleingaben her, die erforderlich sind, um Griffe und Modi auszuwählen und die Extremität zu bewegen.

Myoelektrische Prothesen können dabei helfen, verlorene Fähigkeiten wiederzuerlangen, erfordern jedoch ein intensives Training, um effektiv zu funktionieren. Das Erlernen der Verwendung einer myoelektrischen Prothese beinhaltet eine signifikante Plastizität des motorischen Kortex und das Erlernen der bewussten Kontrolle der Muskelkontraktion, des Aktivierungsgrades und der Isolation durch sich wiederholende Übungen. Es wird erwartet, dass die Notwendigkeit, sich während des Trainings zu konzentrieren und kontinuierlich zu reagieren, mit der Verwendung abnimmt, aber oft dauert es bei Amputierten viele Monate, mit dem Ergebnis, dass viele Benutzer die Prothese verlassen, bevor sie die Beherrschung erreicht haben.

Als Hauptgrund für die geringe Benutzerakzeptanz wurde schwieriges Training identifiziert.

Aktuelle Trainingsmethoden und -tools können teuer sein, sind in ihren Aktivierungsstellen, Übertragbarkeit und personalisierten Trainingsmöglichkeiten begrenzt. Das derzeitige One-Size-Fits-All-Training kann nicht für den Patienten personalisiert werden, wodurch seine Lernfähigkeit ignoriert oder nicht darauf reagiert wird. Dieser Begrenzungsfaktor reduziert das Niveau der akut positiven Patientenergebnisse, die erreicht werden können. Daher besteht ein Bedarf an myoelektrischen Trainingsgeräten, die erschwinglich und zuverlässig sind, herkömmliche und hochmoderne Kontrollsysteme unterstützen, an verschiedene Patientenbedürfnisse anpassbar sind, die klinischen Ergebnisse der Patienten verbessern können, Patienten zum Training motivieren und in der Klinik verwendet werden können und aus der Ferne durch den Patienten.

Um die identifizierten Lücken bei myoelektrischen Trainingswerkzeugen zu schließen, entwickelte Design Interactive, Inc. (DI) einen Prototyp des Auto Diagnostic Adaptive Precision Trainer for Myoelectric Prosthesis Users (ADAPT-MP), einer adaptiven, spielbasierten modularen Softwarelösung gepaart mit einem innovative, mobile Hardwarelösung zur Unterstützung des Kontinuums des Prothesentrainings der oberen Extremitäten, einschließlich grundlegendem vorprothetischem Training bis hin zu fortgeschrittenem Fertigkeitstraining mit der Prothese.

Begründung Die derzeitige prothetische Ausbildung ist monoton, teuer, gerätespezifisch und kann oft nicht nach Hause gebracht werden. Das eADAPT-MP-System bietet mehrere ansprechende Spiele mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden, ist kostengünstig, hersteller- und geräteunabhängig konzipiert und ein Tool, das Benutzer fast überall hin mitnehmen können. Die Patientenpopulation mit Amputierten der oberen Extremitäten würde von einem leistungsstarken Telerehabilitationsinstrument profitieren, das ansprechend ist und prothetisches Training fördert, um den Verzicht auf myoelektrische Prothesen zu reduzieren und die Verwendbarkeit myoelektrischer Arme zu fördern. Es fehlt jedoch an randomisierten, kontrollierten klinischen Daten, die das myoprothetische Training zu funktionellen Ergebnissen unterstützen. Zuvor veröffentlichte klinische Forschungsergebnisse zu den Auswirkungen von präprothetischem Training auf die Gesundheitsergebnisse von Amputierten werden durch kleine, unkontrollierte Fallstudien oder das Vertrauen auf nicht amputierte Teilnehmer dargestellt.