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