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凯斯西储大学新闻

斯巴达展示 – 塞多纳·卡迪

在中学时,塞多娜·卡迪(Sedona Cady)第一次了解了神经系统,并被迷住了。但直到本科学习,她才重新审视了这种兴趣,决定将神经科学作为她的研究领域。然后,她决心获得博士学位,将目光投向了凯斯西储大学的凯斯工程学院,她现在是该校生物医学工程的博士候选人,计划今年秋天毕业。

由于对神经工程的浓厚兴趣,Cady是一个团队的一员,该团队正在研究一种完全植入的设备,以恢复上肢截肢患者的触觉和运动感。该装置包括神经袖带,可刺激曾经支配截肢区域皮肤的周围神经,从而在恢复的手部区域产生触觉。

她的工作包括描述使用设备的感官体验,并了解在家中使用整个系统如何影响自我效能。

“该设备包括记录肌肉活动的肌内电极,我们创建算法来解码用户移动假肢的预期运动,”Cady解释说。“我们使用的假肢在手指、手掌和手背上都有传感器,因此当一个人将物体压在传感器上时,用户会在类似的位置感受到感觉。”

该研究项目的成功最近得到了国防高级研究计划局(DARPA)和美国退伍军人事务部的关注和资助。作为领导该项目的研究生,Cady 参加了 10 月五角大楼的 2023 年演示日,与其他团队成员和他们的一名研究参与者一起展示了这项工作。

“我们的参与者是团队不可或缺的一部分,他展示了他如何使用他的神经假体装置,同时也解释了它的重要性,”卡迪说。“自愿在武装部队中为我们国家服务的个人可能会经历创伤性肢体丧失,这就是展示这项技术的重要性。

请继续阅读,以更深入地了解卡迪的研究以及她在五角大楼演示日的经历。

为了清晰和长度,对答案进行了轻微编辑。

1. 是什么促使您在凯斯西储大学攻读博士学位?是什么促使您从事生物医学工程这一特定领域的研究?

我在俄亥俄州立大学(Ohio State University)的本科期间学习了生物医学工程。我最初选择这个专业是因为我知道我喜欢数学和科学,并且认为生物医学工程基本上结合了我喜欢的所有科学科目。我也一直喜欢学习心理学和神经系统,所以我决定要从事神经工程。我在匹兹堡大学完成了一个暑期研究项目,在猴子模型中研究脑机接口,在享受了这段经历后,我决定在研究生院继续学习神经假肢或脑机接口。

我最终选择在凯斯西储大学攻读博士学位,因为我想与达斯汀·泰勒(Dustin Tyler)合作开展他涉及躯体感觉神经假体装置的项目。我也对CWRU生物医学工程系的所有人类研究感到兴奋。我追求这个研究课题的动机源于我最初采访泰勒博士的时候。他提到他计划进行一项随机临床试验来研究他的植入式技术,我认为我的兴趣和技能非常适合从事这个项目。

2. 您是如何参与五角大楼演示日的,参加活动如何影响您对研究领域的看法?

五角大楼演示日上有各种各样的国防研究。我们旁边的展位展示了为脊髓损伤患者提供的神经假体装置,以及一个将防御废品转化为可用材料的团体。与在五角大楼工作的人互动,他们在我们的展位前停下来,让我们大开眼界,因为我们能够听到退伍军人和朋友在为我们的国家服务时肢体丧失和其他伤害的经历。了解生物医学研究以外的项目也很有趣,例如用于国防研究的硬件安全和自动化机器人。

3. 您的研究对医疗保健或其他行业有哪些实际应用或潜在影响?

恢复上肢假肢使用者的触觉先前已被证明可以改善生活质量、自我效能感、信心和其他一些社会心理结果。将我们的双向植入式设备商业化可能会让上肢和下肢假肢用户体验到恢复的手或脚。

4. 您在研究过程中是否遇到过任何障碍,您是如何解决的?

由于人类受试者研究的性质,在此过程中存在一些障碍,[例如]植入部件的制造延迟、COVID-19 的延迟以及为我们的外科植入物寻找手术室的困难。我们确保对研究参与者完全诚实地说明研究的时间表和期望。

通过这些障碍,我了解了植入技术转化和进行临床试验的挑战。

5. 展望未来,你毕业后的目标是什么?

毕业后,我想在一家医疗器械公司从事工业工作。理想情况下,我想继续为一家开发神经调控设备的公司工作,但我也认为我作为博士生培养的技能也适用于其他类型的公司。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://thedaily.case.edu/spartan-showcase-sedona-cady/