Enhancing the versatility of wireless biopotential acquisition for myoelectric prosthetic control.
Enhancing the versatility of wireless biopotential acquisition for myoelectric prosthetic control.
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增强肌电假肢控制无线生物电势采集的多功能性。
DOI：
10.1088/1741-2560/13/4/046012
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发表时间：
2016
影响因子：
4
通讯作者：
Irazoqui,PedroP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bercich,RebeccaA;Wang,Zhi;Mei,Henry;Hammer,LaurenH;Seburn,KevinL;Hargrove,LeviJ;Irazoqui,PedroP
使用复杂的电动假肢对上肢截肢者进行康复治疗的一个重大挑战是获得可靠和独立的运动控制信息通道，这些信息足以同时精确地指导多个自由度。方法为了响应临床医生的需求，我们开发了一种微型，利用新兴集成电路技术和磁共振耦合（MRC）的最佳阻抗匹配的无电池记录设备无线功率传输，以提高性能和多功能性的无线电极接口与muscules.Main resultsIn这项工作中，我们描述了一个完全无线和无电池的EMG记录系统的制造和性能，并使用该系统来指导虚拟和电动肢体实时。使用MRC优化功率传输到无线设备网络的优势体现在从围绕人类受试者前臂周围放置的八个设备的阵列收集的EMG上。Significance这是一种全面、低成本和非专有的解决方案，提供了前所未有的多功能配置，可以直接将肌电假肢与身体进行有线连接。MRC对不同线圈几何形状和布置的顺应性具有提高在上肢截肢的所有水平处的无线功率传输链路的效率和鲁棒性的潜力。此外，无线记录设备的可编程闪存和可选功能将赋予临床医生独特的能力，以适应和个性化记录系统的功能协议，以满足患者或算法的特定需求。
ObjectiveA significant challenge in rehabilitating upper-limb amputees with sophisticated, electric-powered prostheses is sourcing reliable and independent channels of motor control information sufficient to precisely direct multiple degrees of freedom simultaneously.ApproachIn response to the expressed needs of clinicians, we have developed a miniature, batteryless recording device that utilizes emerging integrated circuit technology and optimal impedance matching for magnetic resonantly coupled (MRC) wireless power transfer to improve the performance and versatility of wireless electrode interfaces with muscle.Main resultsIn this work we describe the fabrication and performance of a fully wireless and batteryless EMG recording system and use of this system to direct virtual and electric-powered limbs in real-time. The advantage of using MRC to optimize power transfer to a network of wireless devices is exhibited by EMG collected from an array of eight devices placed circumferentially around a human subject's forearm.SignificanceThis is a comprehensive, low-cost, and non-proprietary solution that provides unprecedented versatility of configuration to direct myoelectric prostheses without wired connections to the body. The amenability of MRC to varied coil geometries and arrangements has the potential to improve the efficiency and robustness of wireless power transfer links at all levels of upper-limb amputation. Additionally, the wireless recording device's programmable flash memory and selectable features will grant clinicians the unique ability to adapt and personalize the recording system's functional protocol for patient-or algorithm-specific needs.
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DOI：
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