Ottimizzare le protesi mioelettriche
Le protesi mioelettriche usano i segnali elettrici dai muscoli per controllare il movimento degli arti artificiali. La maggior parte dei sistemi commerciali a controllo mioelettrico usati nelle protesi può controllare in modo affidabile solo un grado di libertà (DOF) alla volta, limitando l’accettazione degli utenti e le prestazioni. Gli scienziati del progetto AMYO (Advanced myoelectric control of prosthetic systems), supportato dall’UE, con esperienza in campi multidisciplinari, hanno lavorato al miglioramento dell’acquisizione dei segnali, all’elaborazione dei segnali e al riconoscimento degli schemi per controllare in modo affidabile più DOF. Il loro scopo finale è stato quello di garantire la fattibilità commerciale. Durante la prima metà del progetto, il team ha analizzato gli attuali progressi nel controllo mioelettrico delle protesi. La mancanza di robustezza è stata individuata come un grande ostacolo all’applicazione commerciale. Partendo da questo risultato, i ricercatori hanno sviluppato gli elettrodi a elettromiogramma personalizzati per gli arti residui degli amputati, per garantire una migliore acquisizione del segnale. Gli scienziati hanno sviluppato anche metodi avanzati di elaborazione del segnale mediante principi di modellazione neurofisiologica e apprendimento della macchina per ottenere il controllo intuitivo, proporzionale e simultaneo di due DOF. Il sistema è stato testato sia su arti intatti che residui, dimostrando un importante aumento nelle prestazioni rispetto alle attuali protesi mioelettriche. Tuttavia, i risultati dei test hanno anche evidenziato il bisogno di un’ulteriore maggiore affidabilità. Per formare con efficacia gli utenti, AMYO ha immaginato un innovativo sistema di formazione basato sulle prestazioni e sulle misure psicometriche. I risultati del progetto sono stati divulgati tramite sette pubblicazioni scientifiche. AMYO ha aumentato considerevolmente l’affidabilità e la robustezza del sistema di controllo mioelettrico con due DOF. Ulteriori miglioramenti e la rapida commercializzazione dovrebbero offrire sollievo per milioni di utilizzatori di protesi. Un grande vantaggio è che la tecnologia AMYO potrebbe anche essere adattata ad altri dispositivi di assistenza che richiedono interfacce uomo-macchina come l’ortopedia e i dispositivi di neuroriabilitazione.
Parole chiave
Protesi mioelettriche, protesico, elaborazione del segnale, apprendimento della macchina, riconoscimento dello schema
