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Publication IRR Amputation MS 2019 Étude expérimentale

Improving the control of prostheses in arm amputees with approaches based on motor coordination

M. Merad, E. de Montalivet, M. Legrand, A. Touillet, N. Martinet, J. Paysant, A. Roby-Brami, N. Jarrassé — IRR UGECAM Nord-Est, Nancy / ISIR Sorbonne
A retenir

Un coude prothétique automatique permet à 3 amputés transhuméraux d'atteindre des cibles avec la même précision que des sujets sains (1,4 cm) tout en réduisant de moitié les compensations du tronc.

I Introduction

Le contrôle myoélectrique séquentiel génère des compensations corporelles importantes et une charge cognitive élevée.

En bref : Validation sur 3 amputés transhuméraux d'un contrôle automatique du coude basé sur un modèle RBFN de coordination épaule-coude entraîné sur 14 sujets sains.

M Méthode

Trois amputés trans-huméraux ont testé un mode de contrôle automatique du coude prothétique basé sur la coordination naturelle épaule-coude, comparé au mode myoélectrique classique, pour atteindre 18 cibles.

Détails techniques

3 amputés trans-huméraux (34-41 ans) recrutés à l'IRR Nancy. Tâche : 18 cibles (2 distances × 9 positions). Mode A : modèle RBFN entraîné sur 14 sujets sains, implémenté sur Raspberry Pi 3. Mesures : précision, durée, amplitude coude, élévation épaule, vitesse tronc.

R Résultats

Le mode automatique permet d'atteindre les cibles avec la même précision que des personnes non amputées (1,4 cm) et en moins de temps que le mode classique, tout en réduisant de moitié les compensations du tronc.

Détails techniques

Précision : 1,4±1,9 cm (A) vs 4,3±4,4 cm (ME) vs 1,4±1,2 cm (sains). Durée : 1,1±0,2 s (A) vs 2,3±1,1 s (ME). Amplitude coude : 34,9±10,1° (A) vs 43,2±15,2° (ME). Vitesse tronc : 14,0±11,1 mm/s (A) vs 28,3±14,2 mm/s (ME).

D Discussion

Le contrôle automatique basé sur les synergies épaule-coude réduit la charge cognitive et les stratégies compensatoires. La légère sur-élévation de l'épaule observée est attribuée à une compensation du modèle sur certaines cibles, mais sans inconfort.