Протезирование детей с дефектами конечностей - Филатова В.И.
Скачать (прямая ссылка):
86
форм электромиограмм необходим широкий диапазон пропускаемых частот —от 1 до 10 000 Гц. При использовании накожных электродов верхняя граница может быть снижена до 1000—1200 Гц. i
Для оценки общей величины электрической активности мышц и ее распределения во времени, когда ЭМГ регистрируется совместно с механограммой движения и не требуется точного анализа ЭМГ, частотный спектр от 20 до 180 Гц вполне устраивает исследователя. В таких случаях в качестве регистратора могут быть использованы и чернильнопишущие приборы. Полезным дополнением к электромиографу может быть интегратор, позволяющий регистрировать одновременно с натуральной ЭМГ величину активности за установленное время.
Развитие электромиографии привело к появлению специальной области клинической электромнографии, находящей широкое применение и в протезировании.
Электромиографические исследования проводятся также для получения количественной оценки качества работы оператора. Для этих целей используют универсальную физиологическую установку (рис. 29) [Хотякова Г. А., 1976], включающую усилители биопотенциалов, аналоговую вычислительную машину
Рис. 29. Установка для адаптивного регулирования мышечного напряжения.
87
МП ппфронечатающпй вольтметр и чернильнопишущнй
iipiu.iip биопотенциалы с объекта поступают на биоусилители. .\'<'шкчшые сигналы подаются на чернильнопишущнй прибор, где регистрируются в натуральной форме, и одновременно на ЛВМ для количественной обработки и дальнейшей регистрации вычисленных параметров на черпильнопишущем приборе в аналоговой форме. Кроме того, к выходу АВМ подсоединяется цифропечатающий вольтметр, с помощью которого вычисленные параметры бпосигнала выдаются в цифровой форме.
С целью создания оптимальных условий работы ребенка-оператора, основанных на энергоинформацпонном принципе, исследуется его работа в режиме сенсомоторного слежения. Качество работы оценивается по способности поддерживать заданный уровень электрической активности мышц ОД) от максимального (на протяжении 30 с). Заданный уровень высвечивается на экране осциллографа в виде светящейся «мишени», перемещающейся с различной скоростью — от 5,25 до 210,0 мм/с. Уровень электрической активности испытуемый контролирует но второй светящейся точке, положение которой на экране соответствует величине огибающей амплитуды электрической активности мышцы, работающей в изометрическом режиме. В задачу испытуемого входит совмещение этой точки с мишенью.
Качество работы ребенка-оператора определяется по ряду показателей в условиях:
— повышения заданного уровня электрической активности;
— повышения скоростной нагрузки отслеживания;
— при повторных отслеживаниях постоянного уровня электрической активности (малого и большого);
— без предварительной тренировки и после длительного обучения.
Выбор количественных критериев оценки качества работы ребенка-оператора основывается на положительных результатах предыдущих исследований [Петелина В. В., Чубаров А. В., 1973; Петелина В. В., Кузавкова Н. А., 1976]. Количественными критериями качества работы оператора являются среднеквадрати-ческое отклонение огибающей амплитуды при отслеживании заданного уровня, математическое ожидание, коэффициенты вариаций и площадь ошибки, которые вычисляются по формулам, реализованным в виде схемы на АВМ.
Созданная универсальная физиологическая установка для адаптивного регулирования мышечного напряжения использовалась для создания принципов нового типа систем управления протезами для детей и взрослых при наличии кипепластиче-ского туннеля. Трудность решения вопроса заключалась в том, что усеченные мышцы, не имеющие второго костного прикрепления, по данным зарубежных авторов, не могут быть использованы для управления ввиду неспособности к обучению из-за отсутствия естественного проприоцептивного контроля. Теорети-
88
чёски предполагалось [Филатов В. И., Петелина В. В., 1980], что введение в просвет кинепластнческого туннеля твердого тела — датчика — компенсирует эти недостатки, а именно: создает канал обратной связи путем «включения» проприоцептивной чувствительности, в частности гамма-рецепторной системы. В этих условиях кинепластический туннель может использоваться в качестве источника нескольких сигналов в сложных системах управления.
Проведенные исследования показали, что у детей-инвалидов после вычленения в плечевых суставах не только вырабатывается навык произвольного сокращения мышечной стенки туннеля изолированно от остальной массы мышц, в которой сделан туннель, но имеют место произвольное напряжение отдельных порций*мышечной стенки туннеля и дифференцирование амплитудных и скоростных параметров ее сокращения.
Таким образом, проведенными исследованиями были заложены основы создания принципиально новой системы управления полифункциональными протезами, т. е. такими техническими устройствами, многие функции которых управляются от одного источника путем дифференцирования различных параметров сигнала управления.
Рис. 30. Установка для исследования контактной системы управлення протезами верхних конечностей.
