Uutiset

Uudenlainen käsiproteesi oppii käyttäjältään – ja käyttäjä proteesilta

Tutkimuksen avulla robottiproteeseista voidaan tehdä kestävämpiä ja toimivampia käyttäjille.
Aalto_handprosthesis.png
Kuvassa käsiproteesi, jota ohjataan raajan lihasten ja käsiproteesin liitännällä. Kuva: Aalto-yliopisto / Irene Guerra Mendez

Aalto-yliopiston tohtorikoulutettava Dennis Yeung on yhdessä tutkimusryhmänsä kanssa kehittänyt ja testannut uudenlaista tekniikkaa, joka mahdollistaa paremman yhteensopivuuden proteesin ja amputoidun alueen välillä. Tutkimus tehtiin yhteistyössä HUSin ja Imperial College London -yliopiston kanssa, ja sen rahoittivat Suomen Akatemia ja Euroopan tiedeneuvosto.

Henkilöt, joiden yläraaja on amputoitu, pystyvät hallitsemaan robottiproteesia supistamalla jäljellä olevia lihaksiaan. Liitäntää, jossa proteesi havaitsee lihaksen tuottamia sähköisiä signaaleja, tunnetaan nimellä myoelectric interface. Edistyksellisimmät proteesit sisältävät koneoppimisalgoritmeja, jotka auttavat tulkitsemaan näitä käyttäjän luomia signaaleja. Tällaiset liitännät ovat kuitenkin usein erittäin herkkiä ulkoisille tekijöille, kuten hikoilulle, ja heikentyvät ajan myötä. Tämän ratkaisemiseksi tutkimusyhteisö on ehdottanut erilaisia algoritmeja, jotka voisivat mukautua paremmin muuttuviin olosuhteisiin.

Olemassa olevat järjestelmät vaativat käyttäjiltään toimenpiteitä, mutta Yeung tiimeineen kehitti täysin automatisoidun järjestelmän, joka oppii ollessaan käytössä ja mukautuu siten vaihteleviin olosuhteisiin.

”Järjestelmässä käyttäjä ja järjestelmä oppivat samanaikaisesti toisiltaan. Tällä on potentiaalisia etuja proteesien mukavuuden ja kestävyyden parantamisessa”, Yeung sanoo.

Luotettavampia proteeseja

Tutkimustuloksia testattiin virtuaaliympäristössä, jossa sitä verrattiin olemassa oleviin järjestelmiin. Menestyksekkäiksi osoitettujen testien jälkeen tutkimusryhmä testasi käyttöliittymää huippuluokan proteesilaitteessa Imperial College London -yliopistossa, jossa amputoitu henkilö suoritti proteesilla pyykkipoikien siirtotestejä. Pyykkipojilla tehtävät testit ovat laajasti fysioterapeuttien käyttämiä, koska niillä voidaan arvioida yläraajojen toimintaa.

Mukautuvat proteesilaitteet ovat melko kalliita, joten järjestelmien luotettavuuden parantaminen vähentää taloudellisia riskejä, joita yksilöille ja julkisille terveydenhuoltolaitoksille voi koitua proteesien hankkimisesta.

Järjestelmän toimivuus on tutkittu kontrolloiduilla ja standardoiduilla kokeilla, mutta käyttäjien tarpeet saadaan parhaiten selville kvalitatiivisissa pitkittäistutkimuksissa.

”Tulevaisuuden kannalta on erittäin tärkeää jatkaa yhteistyötä terveydenhuollon ja proteesien käyttäjien kanssa”, Yeung kertoo.

Tulokset on julkaistu IEEE Transactions on Biomedical Engineering -lehdessä. Open Access -artikkeli on luettavissa tästä linkistä.

Lisätietoa (englanniksi):

Dennis Yeung
Tohtorikoulutettava
Aalto-yliopisto
dennis.yeung@aalto.fi
050 3230 897

  • Päivitetty:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Luminen kaupunkinäkymä, jossa on moderneja rakennuksia, raitiovaunu ja polkupyöriä. Ihmiset kävelevät lumisilla teillä.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Merkittävä lahjoitus tie- ja päällystetekniikan tutkimukseen ja koulutukseen

Alan yritykset ja yhdistykset lahjoittivat yli 400 000 euroa Insinööritieteiden korkeakoululle.
Mikroskooppikuva toukasta, punaiset ja siniset ääriviivat osoittavat uintiliikettä. Mittakaava 0,3 mm.
Mediatiedotteet Julkaistu:

“Mesoskaalan” uimarit voivat avata tien kehon sisäisille lääkeroboteille

Tutkijat ovat selvittäneet, miten pienet eliöt rikkovat fysiikan lakeja uidakseen nopeammin. Löytö voi auttaa esimerkiksi lääkkeitä annostelevien robottien kehittämisessä.
HiFive tutkimusryhmä: Joni Lappalainen, Juho Silmukari, Martina Čaić, Anna Viljakainen, Virpi Roto. Kuva: Mikko Raskinen
Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Muotoilu vahvistaa teollisuuden kilpailukykyä – ihmislähtöinen tehdastyö keskiössä

Tehdastyö on murroksessa: uudet teknologiat ja tekoäly muuttavat työn sisältöä ja roolijakoja. Aalto-yliopiston muotoilun laitos tutkii muutosta HiFive-projektissa ihmiskeskeisestä näkökulmasta.
Learning Centre graphics
Tutkimus ja taide, Opinnot Julkaistu:

E-aineistojen etäkäyttöön tarkoitettu proxy-välityspalvelin muuttuu

Jos sinulla on ongelmia e-aineistojen käytössä, kokeile käyttää e-aineistoa VPN-yhteyden avulla.