정밀 그립의 공간 안정성 측정

요약

이 프로토콜의 목표는 정밀 그립에서 공간 안정성을 반영하기 위해 고공간 해상도 센서 시트를 사용하여 압력(COP) 교체의 중심을 측정하는 것입니다. 이 프로토콜의 사용은 사람의 생리학 및 병리 생리학의 더 큰 이해에 기여할 수 있었습니다.

초록

프로토콜의 목적은 분산 된 힘 방향이 압력 의 중심 (COP) 교체를 일으키는 생체 역학 적 관계에 따라 핸드헬드 물체를 조작하는 동안 손가락 힘의 방향을 간접적으로 평가하는 것이다. 이를 평가하기 위해 얇고 유연하며 높은 공간 해상도 압력 센서 시트가 사용됩니다. 이 시스템은 힘 진폭과 시간적 조절 외에도 COP 궤적을 측정할 수 있습니다. 일련의 실험은 증가된 궤도 길이가 뇌졸중 환자의 감각 운동 적자를 반영하고, COP 궤적을 감소시키는 것은 노인의 손 그립에서 물체가 미끄러지는 것을 피하기 위한 보상 전략을 반영한다는 것을 발견했습니다. 또한, 이중 작업 간섭에 의해 COP 궤도도 감소될 수 있습니다. 이 문서는 실험 적인 절차를 설명 하 고 손가락 COP 파악의 생리학 및 병리 생리학의 이해에 기여 하는 방법에 대해 설명 합니다.

서론

힘 제어는 정밀 그립의 기본 기초입니다. 파워 그립과 비교하여 정밀 그립은 물체를 조작하는 기능을 반영하는 최소한의 힘 출력을 평가합니다. 여러 감각 모터 시스템은 정밀 그립에 기여합니다. 예를 들어 그립 및 리프트 작업 중에 시각적 정보를 통해 개체의 크기와 모양을 인식할 수 있습니다. 손끝이 물체에 닿은 후, 촉각 신호가 체감각 피질로 전달되어 정밀 그립력을 조절합니다. 그립력(GF)은 손끝이 물체와 접촉할 때 생성되며, 리프팅 단계¹동안 증가한다. 물체가 공기 중의 목표 높이에 접근하면 건강한 젊은 성인은 최소한의 GF를 생성하여 손가락 펄프에서 분리 입력을 최적화하고 에너지를 절약합니다. 한편, 노인은 큰 그립력을 사용하여 물체가 그립^2에서미끄러지지 않도록 합니다. 뇌졸중 환자에서는 그립력의 발병이 지연되고 감각 및 모터 적자로 인해 안전 마진을 조정할 수있는 능력이 손상됩니다. 과장된 그립력은 감각및 모터 적자를 보상하기 위한 전략적 대응으로 간주됩니다^3.

정밀 그립에서 GF 제어를 측정하는 표준 프로토콜은 1980 년대^4에서요한슨과 웨스트링에 의해 제안되었다. 부....

프로토콜

본 논문에 있는 일련의 연구 결과는 인간 과목을 관련시키는 의학 연구를 위한 군마 대학 윤리 검토 위원회에 의해 승인되었습니다.

참고: 참가자의 포함 기준은 최소한의 힘의 사용과 엄지 와 검지 손가락으로 작업을 수행하는 기능을 이해하는 기능이었습니다. 배제 기준은 실험의 목적에 따라 선택되었다.

1. 장비 준비

1. 두 개의 센서 커넥터 케이블을 컴퓨터의 USB 포트에 연결합니다. 센서 커넥터에 부착된 레버를 당기고 센서의 탭을 삽입 슬롯에 삽입합니다. 연결된 레버를 원래 위치로 반환합니다.
2. 컴퓨터에서 센서 소프트웨어를 엽니다. 센서 시트가 올바르게 연결되면 실시간 압력 분포 맵이 모니터에 자동으로 표시되는지 확인합니다.
3. 압력 조정
   1. 센서 시트의 감지 영역을 하나씩 압축기 장비에 삽입합니다.
   2. 압축기 컨트롤러의 공기 밸브를 켜고 압력을 가하기 시작합니다. 레귤레이터를 운영하고 적절한 부하 값(예: 172 kPa)에 조정하여 컨트롤러의 표시기를 확인합니다. 센서 시트의 전체 영역이 모니터에 동일하게 가압되었는지 확인합니다.
4. 센서 시트에 압력을 가하는 동안 평형 및 교정을 수행합....

결과

여러 연구는 개체의 조작 중에 손가락 력을 측정하기 위해 실험 프로토콜과 두 개의 운동 매개 변수 (COP 궤적 및 GF)를 도입했다. 이전 연구에서는, 뇌졸중 환자에서 COP 궤적 증가 발견^9. 자궁 경부 골수증 환자에서, GF는 칼압력 임계값 및 상부 말단^{기능(10)과}상관관계가 있다. 건강한 젊은 피험자에서, GF는 인지 간섭으로 증가^11. 유사한 과장된 GF는 반대로 손 이동 간섭에서 발견되었다. 도 3은 대표적인 청년 및 노인을 위한 단일 및 이중 작업에서 지배적인 검지 손가락의 COP 궤적 및 GF 흔적을 나타낸다. GF는 반대로 손 이동 간섭에서 증가. 반면, COP 궤적(미게시 데이터)은 감소하는 경향이 있었습니다.

구리하라 외^9는 뇌졸중 환자에.......

토론

이 실험 절차는 유연한 압력 센서 시트가 정밀 그립 동안 공간 안정성을 평가하는 데 유용할 수 있다는 증거를 제공합니다. 변경된 그립력 방향은 손가락 미끄러짐과 같은 공간 불안정을 파악하는 것을 나타냅니다. 그러나, 기존 로드 셀 형 힘 방향 계측기는 자연스러운 그립 이동을 보장하는 측면에서 한계가 있다. 이러한 기술적 문제를 해결하기 위해 생체 역학 적 관계를 기반으로 손가락 펄프와 접촉 면 사이의 영역의 COP 궤적을 모니터링했습니다. 결과는 COP 변위가 이탈한 힘 방향에 기인한다는 것을 건의합니다. 따라서, 연구 결과는 COP 궤적 길이가 정밀 그립에서 공간 안정성을 평가하기 위한 유용한 운동 파라미터임을 발견했다.

실험의 결과에 영향을 미치는 중요한 요소는 실험 프로토콜에 대한 각 참가자의 이해였습니다. 참가자가 실험의 목적을 이해하지 못하는 경우 공간 불안정을 피하기 위해 상대적으로 큰 GF를 사용하는 경향이 있었습니다. 의도적으로 과장된 GF는 정밀 그립의 평가를 방.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
알코올 면봉			닦음 참가자' s finger pulps
압축기	Nitta Corporation		시트에 압력을 가합니다
압축기
컨트롤러	Nitta Corporation		압축기를 조작하는 데 사용
양면 테이프			센서 시트를 아이언 큐브에 부착하는 데 사용
Iron cube Iron cube			150-250g, 30× 30&타임스; 30mm
센서 커넥터			센서 시트를 컴퓨터에 연결합니다.
센서 시트			압력 매핑 센서 5027, Tekscan, South Boston, MA, 50 USA
설정 스탠드			측정하는 동안 아이언 큐브를 놓습니다
. I-SCAN 5027, Ver. 7.51	닛타 주식회사
테이블			측정에 사용

압축기의 센서 의 컴퓨터