Dozorskiy, V.

Kovalik, S.

Nikolaychuk, V.

Дозорський, В.

Ковалик, С.

Николайчук, В.

Ukrainian

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

49 УДК 612.741.1:519.218 С. Ковалик, В. Николайчук, В. Дозорський (Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя)  ВІДБІР БІОСИГНАЛІВ ДЛЯ ЗАДАЧІ БІОПРОТЕЗУВАННЯ КИСТІ РУКИ  UDC 612.741:519.518 S. Kovalik, V. Nikolaychuk, V. Dozorskiy (Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ukraine)  SELECTION OF BIOSIGNALS FOR THE TASK OF HAND BIOPROSTHETICS  Враховуючи значне зростання кількості людей із ампутованою кінцівкою, зокрема пост-раждалих в зоні проведення антитерористичної операції військовослужбовців, є максимально повне відновлення функціональних можливостей кінцівки шляхом протезування. Згідно статис-тичних даних більше 50% від загальної кількості випадків протезування припадають на проте-зування після ампутування верхньої кінцівки на рівні передпліччя, при цьому в Україні більше 12 тис. осіб потребують протезування кисті руки. Щорічно цей показник зростає, зокрема у осіб , які постраждали внаслідок проведення бойових дій на сході України. Однак, на ринку протез-ного обладнання практично відсутні високофункціональні біокеровані протези кисті руки віт-чизняного виробництва. Це пов’язано із складністю забезпечення необхідної кількості окремих рухів протеза, яка визначається засобами відбору та методами опрацювання біосигналів, що зареєстровані із ділянок усічених м’язів кукси (частини кінцівки, що залишилася після ампута-ції), які є залишковими сигналами електричної активності м’язів втраченої кінцівки – електро-міографічних (ЕМГ) сигналів. При цьому актуальним є розроблення ефективних засобів відбо-ру, оскільки від якості зареєстрованих біосигналів залежатиме кількість відтворюваних проте-зом рухів а також їхня точність та швидкість.  В дослідженнях пропонується спосіб реєстрації біосигналів м’язевої активності кукси ру-ки, який включає застосування для відбору активних сухих електродів, виготовлених методом 3-D друку з біологічно стійких антистатичних матеріалів, що мають голчасту поверхню із заок-ругленими вершинами голок, та покриті струмопровідним матеріалом. При цьому, необхідним є обґрунтування структури та способів технічної реалізації активних електродів для забезпе-чення можливості багаторазового відбору ЕМГ сигналів в структурі біокерованого протеза ки-сті руки. оскільки: застосування одноразових електродів, які присутні на медичному ринку, є громіздким та ускладнює необхідність забезпечення однорідності умов відбору ЕМГ сигналів; використання багаторазових електродів передбачає необхідність регулярного нанесення додат-кових матеріалів для покращення контакту поверхні електрода з поверхнею шкіри пацієнта (ви-користання контактних гелів, додаткове змочування) та усунення (за наявності) волосяного по-криву на шкірі в ділянках відбору ЕМГ сигналів; застосування імплантованих електродів пот-ребує хірургічного втручання та регулярного контролю стану контакту електрод – нервові во-локна. Розроблення ж електродів з голчастою поверхнею із заокругленою формою голок, що покриті хімічно стійкими (до дії біологічних чинників) струмопровідними матеріалами, зокрема хлорним сріблом, забезпечить надійність контакту чутливої поверхні електрода з поверхнею шкіри без усунення волосяного покриву. Використання попередніх підсилювачів біопотенціа-лів, що інтегровані в структуру електрода, уможливить зниження рівня завад, що виникають в комутаційних кабелях системи реєстрації цих біосигналів, а також забезпечення збільшення вхідного опору електрода, що відповідно уможливить уникнення необхідності використання контактних гелів чи змочування поверхні електродів.    

Selection of biosignals for the task of hand bioprosthetics

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/30409/2/IMST_2019_Kovalik_S-Selection_of_biosignals_for_49.pdf

Selection of biosignals for the task of hand bioprosthetics

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University