自从 20 世纪 60 年代针对先天性或后天性眼部缺陷患者以及眼球痨或凹陷无功能性眼球患者引入以来,义眼一直是一种流行的康复方式。制造定制义眼的材料、技术和工艺方面的各种进步(包括使用植入物、磁性扩张瞳孔等)旨在满足患者的期望和提高生活质量。然而,在使用传统或改良的义眼时,功能仍然是一个挑战。用于治疗视力不佳或完全丧失的眼科患者的治疗方法包括视网膜假体,如仿生眼、杜雷特植入物,它们是恢复视觉通路中断情况下部分视力的有前途的替代方案。光遗传学、光伏刺激、基因疗法等生物医学工程概念有可能彻底改变治疗方式,以恢复此类患者的形态、美观和功能。
Omniflow II是一种生物合成化合物假体。移植物是由聚酯网状内骨骼组成的,该内骨骼设置在硅曼德尔上,该硅椎间是在绵羊的背上植入的,以形成一管胶原蛋白,该胶原蛋白在去除后在谷氨酸溶液中灭菌。聚酯网格提供强度和耐用性,而卵纤维纤维化组织基质结构是生物相容性的。综合结构允许高合规性(“径向弹性”),该结构接近与天然血管相匹配,减少了依从性不匹配和相关的内膜增生。移植物的壁不受管腔内组织增长的影响,有助于长期通畅。该设备是生物相容性的,因此与宿主组织很好地整合。壁的相关微血管化允许使用宿主的免疫系统,并使用抗生素治疗或预防,从而抗感染。该设备的作用方式是患者脉管系统中2分之间的物理导管,因此血液可以流经该替代导管而不是天然血管。设备的图像在下表中提供。
Thesis Title: Visualizing A Thought-Actuated 3D Printed Prosthesis Thesis Author: Brett Walter Chief Advisor: James Perkins, MFA, CMI, FAMI Professor and Graduate Director Associate Advisor: Glen Hintz, MS Associate Professor Associate Advisor: Jade Myers, MS, PhD Associate Dean, College of Health Sciences & Technology: Carla Stebbins
视觉皮层电刺激有可能恢复盲人的视力。到目前为止,视觉皮层假肢的效果有限,因为没有假肢能够恢复完整的视力,但由于无线和技术的进步,该领域在最近几年重新引起了人们的兴趣。然而,为了实现这些新设备所期望的治疗效果,仍有许多科学和技术挑战需要解决。其中一个主要挑战是对大脑本身的电刺激。在这篇综述中,我们从电气的角度分析了基于电极的视觉皮层假肢的结果。我们首先简要介绍关于电极-组织界面和电刺激安全性的已知信息。然后,我们重点介绍假肢视觉的心理物理学以及视觉皮层电刺激与光幻视感知之间相互作用的最新进展。最后,我们讨论了视觉皮层电刺激和电极阵列设计在开发新一代可植入皮层视觉假肢方面所面临的挑战和前景。
摘要。文章分析了当今假体设备市场上常见的生物控制假体的结构,尤其是I-Limb,“米开朗基罗手”和Bebionic Prostheses。表明,这些构造使用手指和棕榈的空心壳模型,共同形成了假体结构的外骨骼。这种类型的设计的特征是制造的复杂性,因此,由于牵引元素,齿轮元素或其他元素被放置在这些空心元素内,因此成本和不合理使用体积的使用,这可以确保在执行此类手指的弯曲运动时的传输力。本文提出使用内骨骼作为固定电动驱动器和控制元素的支持基础。同时,该结构是一组链式连接的元素和杆,用于传播力,其中确保在所有铰链接头中同时弯曲,并且执行的运动的形式接近自然。同时,在拟议的设计中更合理地使用了手指元件的体积,因为可以在结构杆上固定弹性材料的外部喷嘴,这将重复真实的手指的形状,在执行握把运动时可靠地固定物体。同时,可以在这种弹性体元素中安装传感器以提供触觉感觉。研究的结果是,开发了所有假体内骨骼元素的3-D模型,并通过3-D打印制造。在原型制定阶段,由Arduino Uno模块控制的双极步进电动机用作电动驱动器来评估执行运动的轨迹。证明,由于安装传感器的安装,可以提高功能性,以提供触觉感觉,因此确定执行动作的数量实际上与类似物的数量相同,并且提出的设计的成本要低得多。同时,由于使用少量的结构元素及其连接,可靠性更高。
摘要:假肢的开发和制造是医疗技术发展的重要趋势之一。考虑到现代电子技术和自动化系统的发展及其机动性和紧凑性,实际任务是制造一种假肢,其拟人化特性接近功能齐全的人体肢体,并能够高精度地再现其基本动作。本文分析了电子假肢控制系统开发的主要方向。本文介绍了拟人假肢原型及其控制系统的实际实施描述和结果。我们开发了一种拟人化的多指假手,用于机器人研究和教学应用。设计的机械手是其他已知 3D 打印机械手的低成本替代品,具有 21 个自由度——每个手指 4 个自由度,拇指 3 个自由度,2 个自由度负责机械手在空间中的位置。所展示的机械臂的开源机械设计具有接近人手的质量尺寸和运动参数,具有自主电池操作的可能性,能够连接不同的控制系统,例如计算机、脑电图仪、触摸手套。
2010 年,患有视力障碍的人数估计约为 2.85 亿,预计法定盲人人数约为 3900 万 (1)。失明和视力丧失是两种最可怕的感官障碍 (2)。不幸的是,尽管现代医学取得了进步,但全世界仍有数百万人必须忍受严重视力丧失带来的困难,这可能会对他们的身心健康产生不利影响,包括增加慢性病 (3)、事故 (4)、社会脱离 (5)、抑郁 (5,6) 和死亡 (7,8)。从社会经济角度来看,失明对教育和职业选择有不利影响,并带来医疗费用。改善这些人的日常生活不仅会提高他们的生活质量,还可以显著减少他们的财务支出 (9)。连接视网膜和视觉大脑的神经信号转导功能障碍通常是视力丧失的原因。视力恢复研究致力于通过开发针对每种适应症的治疗方法来帮助这些人,包括基因治疗(10)、干细胞治疗(11,12)、光遗传学(13)、视力恢复训练、非侵入性刺激(14)和视觉假体(15)。
摘要 - 在体内种植的人工部分的材料选择过程一直是至关重要的程序。植入物的生产和施工要求将涉及从机械规格到医疗限制的各种考虑。从机械的角度来看,需要植入物表现出尽可能近的骨骼的机械性能,以降低失败的风险并为患者提供高水平的舒适度。假肢必须拥有的最大胆的医学特征是生物相容性存在的质量;意思是,它们必须被人体的生物体接受。In this paper, five common biocompatible materials as candidates for hip prostheses production namely, 316L St Steel (cold worked, ASTM F138), Co–28Cr–6Mo (cast, ASTM F75), Ti–6Al–4V (hot forged, ASTM F620), Zirconia (ceramic, 3Y-TZP) and Alumina (ceramic, ZTA)通过加权特性的方法选择和评估,以缩小搜索范围,以找到最适合真正骨骼机械性状的候选者。进行分析,考虑了六个属性,并相互加权,即弹性模量,屈服强度,拉伸强度,疲劳强度,腐蚀速率和密度。从结果中,氧化铝和不锈钢显示出最高的性能索引,但由于所需的生物相容性的重要性,因此在实用中所需的生物相容性的重要性,排名在钴和钛合金的第四和第五位的材料分别是与该行业中最可取的选择。的确,生物相容性特征超过与真实骨骼的最高机械相似性。将得出结论,在植入物材料选择过程中,WPM不能仅仅预测最佳候选人,除非将结果与有关身体对候选材料的反应的实验数据进行比较。版权所有©2015 Penerbit Akademia Baru-保留所有权利。
摘要 — 本文介绍了使用 Arduino 和 Mindflex 技术开发脑控假手的过程。本研究的目的是设计一个系统,使残疾人士能够通过他们的脑信号控制假手。脑电图 (EEG) 信号用于捕获和解释用户执行特定手部动作的意图。Neurosky 芯片与 Arduino 集成以获取实时 EEG 信号,而 Mindflex 技术采用 EEG 耳机,可作为捕获脑信号的非侵入式用户友好界面。通过分析这些信号,生成命令来控制假手的运动。原型实现包括集成伺服电机等机电元件以激活假肢。进行了广泛的测试和模拟,以评估系统性能和效率。分析并比较了来自 openbci 设备和 Mindflex 的验证数据,以评估大脑命令的准确性和可靠性。结果显示用户和伺服电机之间的交互成功,表明使用 EEG 信号控制手假肢的可行性。生成大脑命令所实现的准确性验证了所开发系统的有效性。这项研究有助于假肢技术的进步,为提高残疾人的生活质量提供了新的可能性。