Совы, как сообщается, могут быть более импульсивными, чем жаворонки
Статья
В значительном прогрессе в реабилитации рук исследователи из Университета Чжэнчжоу представили не носимую на руках, не требующую нагрузки систему реабилитации рук VR, которая может ускорить разработку терапии для пациентов, восстанавливающихся после таких состояний, как инсульт и остеоартрит. Система, разработанная командой под руководством Яньчао Мао, объединяет глубокое обучение с ионными гидрогелевыми электродами для распознавания жестов рук на основе электромиографических (ЭМГ) сигналов.
Традиционная терапия реабилитации рук часто опирается на громоздкие механические перчатки, которые требуют весовой нагрузки и увеличивают нагрузку на руку пациента. Эти устройства также сложны в эксплуатации и часто требуют специализированных медицинских учреждений. Недавно разработанная система устраняет необходимость в таком тяжелом, носимом вручную оборудовании, предлагая свободное от нагрузки и гибкое решение для реабилитации. Пациенты могут заниматься реабилитационными упражнениями в любом месте и в любое время, без бремени ношения громоздких устройств.
Ключ к инновационности этой системы заключается в ее ионных гидрогелевых электродах, которые являются влажными, самовосстанавливающимися и проводящими. Эти электроды, накладываемые непосредственно на предплечье, собирают сигналы ЭМГ, генерируемые движениями руки. Модели глубокого обучения, в частности сверточные нейронные сети (CNN), затем обрабатывают эти сигналы для распознавания ряда жестов руки. В ходе испытания система достигла впечатляющей точности 97,9% в распознавании 14 различных жестов реабилитации руки Джебсена. Это распознавание связано с платформой виртуальной реальности (VR), где пациенты могут взаимодействовать с виртуальными средами, улучшая терапевтический опыт с помощью иммерсивного обучения.
Профессор Яньчао Мао, ведущий исследователь, подчеркнул значимость этого нововведения: « Наша цель — устранить необходимость в громоздких механических реабилитационных перчатках. Интегрируя глубокое обучение и технологию ионного гидрогеля, мы можем предоставить пациентам более комфортный, доступный и эффективный процесс реабилитации. Теперь пациенты могут выполнять иммерсивные упражнения по реабилитации в виртуальной реальности у себя дома, без ограничений, связанных со специализированным оборудованием или помещениями ».
Эта система имеет потенциал для значительного улучшения качества жизни пациентов, проходящих реабилитацию рук, особенно тех, у кого есть проблемы с подвижностью. Предлагая безнагрузочное, иммерсивное и персонализированное обучение, система предлагает решение для терапии VR на дому, открывая двери для большей гибкости в реабилитации. Более того, эта система реабилитации VR с глубоким обучением может быть потенциально адаптирована к другим областям физиотерапии в будущем.
Будущие направления и приложения: заглядывая вперед, команда планирует и дальше совершенствовать точность распознавания жестов системы и расширять ее возможности. Система обещает не только для реабилитации рук, но и для более широкого применения в таких областях, как восстановление после инсульта, травмы опорно-двигательного аппарата и гериатрическая реабилитация. Исследователи особенно воодушевлены домашним приложением, которое может значительно расширить доступ к физиотерапии, особенно для людей в отдаленных районах или с ограниченной подвижностью. В дополнение к его клиническому применению, исследование подчеркивает растущую роль ионных гидрогелей в биомедицинских технологиях с потенциалом создания более эффективных, гибких и удобных реабилитационных решений для широкого спектра медицинских состояний. Разработка интерфейсов, не носимых на руках, таких как этот, может стать неотъемлемой частью будущих реабилитационных систем.
Источник: Издательство Университета Цинхуа
