Controlling a motorized orthosis to follow elbow volitional movement: tests with individuals with pathological tremor
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: There is a need for alternative treatment options for tremor patients who do not respond well to medications or surgery, either due to side effects or poor efficacy, or that are excluded from surgery. The study aims to evaluate feasibility of a voluntary-driven, speed-controlled tremor rejection approach with individuals with pathological tremor. The suppression approach was investigated using a robotic orthosis for suppression of elbow tremor. Importantly, the study emphasizes the performance in relation to the voluntary motion. METHODS: Nine participants with either Essential Tremor (ET) or Parkinson's disease (PD) were recruited and tested off medication. The participants performed computerized pursuit tracking tasks following a sinusoid and a random target, both with and without the suppressive orthosis. The impact of the Tremor Suppression Orthosis (TSO) at the tremor and voluntary frequencies was determined by the relative power change calculated from the Power Spectral Density (PSD). Voluntary motion was, in addition, assessed by position and velocity tracking errors. RESULTS: The suppressive orthosis resulted in a 94.4% mean power reduction of the tremor (p < 0.001) - a substantial improvement over reports in the literature. As for the impact to the voluntary motion, paired difference tests revealed no statistical effect of the TSO on the relative power change (p = 0.346) and velocity tracking error (p = 0.283). A marginal effect was observed for the position tracking error (p = 0.05). The interaction torque with the robotic orthosis was small (0.62 Nm) when compared to the maximum voluntary torque that can be exerted by adult individuals at the elbow joint. CONCLUSIONS: Two key contributions of this work are first, a recently proposed approach is evaluated with individuals with tremor demonstrating high levels of tremor suppression; second, the impact of the approach to the voluntary motion is analyzed comprehensively, showing limited inhibition. This study also seeks to address a gap in studies with individuals with tremor where the impact of engineering solutions on voluntary motion is unreported. This study demonstrates feasibility of the wearable technology as an effective treatment that removes tremor with limited impediment to intentional motion. The goal for such wearable technology is to help individuals with pathological tremor regain independence in activities affected by the tremor condition. Further investigations are needed to validate the technology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».