تتطلب إعادة تدريب حركة اليد بعد بعض الإصابات العصبية تمارين متكررة ومتابعة لاستجابة العضلات. ويمكن للنظام الإلكتروني القابل للارتداء أن يلتقط النشاط الكهربائي للعضلات باستخدام تخطيط كهربية العضلات السطحي (sEMG)، ثم يعالج الإشارة لتقدير محاولة المستخدم للحركة. وفي تصميمات مساعدة معينة، يمكن ربط قرار التحكم بالتحفيز الكهربائي الوظيفي (FES) لمساندة الحركة المقصودة. تعرض هذه المقالة البنية الإلكترونية العامة للنظام، ومراحل معالجة الإشارة، وأهم اعتبارات السلامة والتطوير.
المقدمة
قد تؤثر السكتة الدماغية أو إصابات الجهاز العصبي في قدرة الشخص على تحريك اليد وأداء بعض الأنشطة اليومية. وتعتمد برامج التأهيل على ممارسة حركات متكررة ومتابعة استجابة المريض. ومن منظور تصميم الأنظمة الإلكترونية، يتيح دمج الحساسات والمعالجة والتحكم تطوير أجهزة قابلة للارتداء تراقب نشاط العضلات وتقدم تغذية راجعة أثناء التدريب
تقوم الفكرة على استخدام إشارة العضلة بوصفها مؤشرًا على محاولة الحركة؛ فحين يحاول المستخدم تحريك اليد، تلتقط الأقطاب نشاط العضلات، ويحلل النظام الإشارة، ثم يعرضها أو يستخدمها للتحكم في وسيلة مساعدة. وتُعرف إحدى طرق الربط بين النشاط العضلي والتحفيز باسم جسر تخطيط العضلات الكهربائي (EMG bridge)
يبدأ النظام بالتقاط الإشارة من أقطاب سطحية توضع فوق عضلات الساعد المناسبة للحركة المطلوبة. تمر الإشارة عبر مرحلة تكييف تشمل التضخيم والترشيح، ثم يحولها المحول التماثلي الرقمي (ADC) إلى عينات رقمية. يستقبل المتحكم الدقيق هذه العينات ويستخرج منها خصائص تساعد على التمييز بين الراحة ومحاولة الحركة، مثل مستوى السعة أو نمط الإشارة خلال فترة زمنية قصيرة.
بعد اتخاذ قرار التحكم، يستطيع النظام إرسال تغذية راجعة إلى واجهة عرض أو إصدار أمر إلى وحدة مساعدة. وفي تصميم يعتمد على FES، تولد الوحدة نبضات كهربائية.