L'obiettivo di questo protocollo è misurare la sostituzione del centro di pressione (COP) utilizzando un foglio di sensori ad alta risoluzione spaziale per riflettere la stabilità spaziale in una presa di precisione. L'uso di questo protocollo potrebbe contribuire a una maggiore comprensione della fisiologia e della fisiopatologia della presa.
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Articolo metodologico
Misurazione della stabilità spaziale nell'impugnatura di precisione
In questo articolo
Sommario
Abstract
Lo scopo del protocollo è quello di valutare indirettamente la direzione della forza delle dita durante la manipolazione di un oggetto portatile in base alle relazioni biomeccaniche in cui la direzione della forza deviata causa la sostituzione del centro di pressione (COP). Per valutare questo problema, viene utilizzato un foglio sensore di pressione a bassa, flessibile e ad alta risoluzione spaziale. Il sistema consente di misurare la traiettoria COP oltre all'ampiezza della forza e alla sua regolazione temporale. Una serie di esperimenti ha scoperto che l'aumento della lunghezza della traiettoria rifletteva un deficit sensorimotorio nei pazienti con ictus, e che la diminuzione della traiettoria COP riflette una strategia compensativa per evitare che un oggetto scivolasse dall'impugnatura delle mani negli anziani. Inoltre, la traiettoria COP potrebbe anche essere ridotta da una doppia interferenza del compito. Questo articolo descrive la procedura sperimentale e discute come la COP delle dita contribuisca alla comprensione della fisiologia e della fisiopatologia della presa.
Introduzione
Il controllo della forza è la base fondamentale dell'impugnatura di precisione. Rispetto all'impugnatura di potenza, l'impugnatura di precisione valuta l'uscita di forza minima che riflette la capacità di manipolare un oggetto. Più sistemi sensorimotori contribuiscono all'aderenza di precisione. Ad esempio, durante un'attività di presa e sollevamento, le informazioni visive consentono la percezione delle dimensioni e della forma dell'oggetto. Dopo che le dita toccano l'oggetto, i segnali tattili vengono consegnati alla corteccia somatosensoriale per regolare la forza di presa di precisione. La forza di presa (GF) viene generata quando la punta delle dita entra in cont....
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Protocollo
La serie di studi nel presente documento è stata approvata dal Gunma University Ethical Review Board for Medical Research Involving Human Subjects.
NOTA: I criteri di inclusione per i partecipanti erano la capacità di comprendere l'uso della forza minima e la capacità di eseguire l'attività con il pollice e l'indice. I criteri di esclusione sono stati selezionati in base allo scopo degli esperimenti.
1. Preparazione delle attrezzature
- Collegare due cavi del connettore del sensore alle porte USB di un computer. Tirare su la leva collegata al connettore del sensore e inserire la linguetta del sensore nell....
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Risultati
Diversi studi hanno introdotto protocolli sperimentali e due parametri cinetici (la traiettoria COP e il GF) per misurare la forza delle dita durante la manipolazione di un oggetto. In studi precedenti, è stato scoperto che la traiettoria COP è aumentata nei pazienti con ictus9. Nei pazienti con mielopatia cervicale, il GF è correlato con la soglia di pressione cutanea e la funzione degli arti superiori10. Nei soggetti giovani sani, il GF è aumentato con interferenze cognit.......
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Discussione
Questa procedura sperimentale fornisce la prova che un foglio flessibile del sensore di pressione potrebbe essere utile per valutare la stabilità spaziale durante l'impugnatura di precisione. La direzione della forza di presa alterata rappresenta l'instabilità spaziale, ad esempio uno slittamento delle dita. Tuttavia, gli strumenti di direzione della forza di tipo cella di carico esistenti hanno una limitazione in termini di garanzia di un movimento naturale di portata-presa. Per risolvere questo problema tecnico, è stat.......
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.
Ringraziamenti
Ringraziamo il Sig. T. Nishida (Tecnico, Dipartimento vendite, Divisione materiali per le prestazioni dei dispositivi, Nitta Co., Ltd, Osaka, Giappone.) per il supporto tecnico.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| imbevuto di alcol | Salvietta partecipante' s polpe da dito | ||
| Compressore | Nitta Corporation | Applicare pressione alle sedi del sensore | |
| Computer | |||
| Controller del compressore | Nitta Corporation | Utilizzare per manupiare il compressore | |
| Nastri | Utilizzare per fissare le sedi del sensore al cubo di ferro | ||
| Cubo | 150-250 g, 30&volte; 30&volte; 30 mm | ||
| Connettore | Collegare le sedi del sensore al computer. | ||
| Scheda del sensore | Mappatura della pressione Sensore 5027, Tekscan, South Boston, MA, 50 USA | ||
| Supporto | Posizionare il cubo di ferro su di esso durante la misurazione | ||
| Software; I-SCAN 5027, Ver. 7.51 | Nitta Corporation | ||
| Tabella | Utilizzo per la misurazione |
Riferimenti
- Johansson, R. S., Flanagan, J. R. Coding and use of tactile signals from the fingertips in object manipulation tasks. Nature Reviews Neuroscience. 10 (5), 345-359 (2009).
- Cole, K. J. Grasp force control in older adults. Journal of Motor Behavior. 23
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Ristampe e permessi
