Tutkimus liikunta-odotuksista nousevalle/laskevalle rinteelle ja portaille potilailla, joilla on raajan amputaatio (JCE)

Potilaat, joilla on alaraajan amputaatio, varustetaan proteesilla, jotka voivat olla mekaanisia ja/tai elektronisia. Nämä proteesit voivat olla mononivelisiä (vain nilkka) tai kaksinivelisiä (esimerkiksi polvi ja nilkka). Amputoiduille potilaille tilanteet, jotka saattavat tuntua triviaaleilta, kuten portaiden kiipeäminen ja laskeutuminen, muuttuvat monimutkaisiksi. Siten portaiden laskeutumisen aikana amputoitumaton henkilö hidastaa laskeutumista supistamalla reisilihaksia, jotka ilmeisesti puuttuvat amputoidulta potilaalta. Nykyiset proteesit, jotka tunnetaan nimellä "älykkäät" (tai "mikroprosessori") proteesit, mahdollistavat liikkumisen säätämisen vasta, kun ensimmäinen askel on otettu, ja auttaa potilasta nousu-/laskutilanteissa rinteissä ja portaissa. Seuraava teknologinen haaste alaraajalaitteiden kehittämisessä on osata ennakoida näitä monimutkaisia ​​ympäristötilanteita, jotta liikkuminen voidaan turvata ja helpottaa jo ennen esteen ylitystä tai maaston vaihtamista.

Tässä hankkeessa on tarkoitus käyttää kävelyn aikana yleisesti esitettyjä liikunta-odotuksia keinona säädellä liikekuvioita. Uskomme, että nämä odotukset riippuvat tilanteesta, eli tietystä odotuksesta rinteessä noustessa tai laskeutuessa, tai lähestyttäessä portaikkoa jne. Näiden liike-elämän odotusten ymmärtämiseksi ja kuvaamiseksi aiomme käyttää uusimpia tekniikoita, joita kutsutaan valvotuksi koneoppimiseksi. Niiden avulla on mahdollista luokitella liikuntakäyttäytymistä rinteessä tai portaissa kävellessä. Toisessa vaiheessa haluamme kuvata tarkasti nivelten ja lihasten liikkeiden ominaisuuksia näiden sopeutumisten aikana. Tämän työn lopullisena tavoitteena on luoda autonominen anturijärjestelmä säätelemään alaraajaproteesin ennakoivaa käyttäytymistä.