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为探究不同肌电假肢控制器对视觉运动行为影响，研究发现位置感知控制策略优势，对评估假肢控制有意义。
在科技飞速发展的当下，假肢为肢体残缺者重新拥抱生活带来希望。但目前假肢使用存在不少难题，其中最突出的就是使用者过度依赖视觉来监控假肢活动。正常人在使用双手时，眼睛很少会盯着手看，而是依靠视觉信息引导手部运动，手部的触觉反馈还能确认动作是否成功，让眼睛可以快速转移视线。然而，假肢使用者却常常需要频繁注视假肢，这不仅耗费大量精力，还会导致对目标区域的关注减少，在拿起或放下物体时，眼睛也不能及时转移视线。这种过度依赖视觉的行为，反映出使用者对假肢控制缺乏信心，也凸显了假肢反馈机制的不足。而且，肌电控制的准确性和可靠性受肢体位置影响很大，不同的肢体位置会改变肌电图（EMG）信号模式，导致假肢控制不稳定，出现不必要的动作。
为了解决这些问题，来自加拿大阿尔伯塔大学（University of Alberta）的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》上。该研究旨在探索当个体使用模拟肌电假肢时，采用标准控制策略和位置感知控制策略，其视觉运动行为会发生怎样的变化。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先是实验装置搭建，他们改造了模拟假肢，使其能模拟经桡骨截肢者佩戴的肌电假肢，同时使用 Myo 臂带收集 EMG 数据和位置数据。其次，采用了标准化的意大利面盒任务（Pasta Box Task），让参与者模拟厨房场景，在不同平面移动意大利面盒，以此来测试假肢控制策略。此外，利用 8 - 摄像头的 Optitrack Flex 13 运动捕捉系统和头戴式双目眼动仪，分别测量手部运动和记录瞳孔运动。
研究结果如下：
- 眼动指标：在运动 3 中，使用位置感知控制策略时，参与者对假肢手的注视百分比显著降低（标准策略为 26.2±4.4%；位置感知策略为 20.7±3.1%，p = 0.037），这表明在该运动中，参与者对视觉监控假肢的依赖减少。同时，位置感知控制策略下眼离开潜伏期（ELL）总体呈缩短趋势，虽然在每次拾取和放下运动的分析中未达到统计学显著性，但整体上控制策略有积极的主效应，绝对差异近 500ms，这意味着眼睛能更快地从拾取和放下目标上转移视线。
- 时间指标：虽然两种控制策略在总任务时长上没有显著差异，但位置感知控制策略下运动时间有缩短趋势。在运动 2 的释放阶段和运动 3 的抓握阶段，该策略的阶段持续时间有缩短趋势，且运动 3 抓握阶段的相对阶段持续时间显著减少（标准策略为 32.8±8.8%；位置感知策略为 25.1±9.0%，p = 0.002）。
- 手部运动学指标：位置感知控制策略下，所有运动段的运动单元数量更少，特别是在运动 3 的抓握 - 伸展阶段（标准策略为 23.7±11.5，位置感知策略为 13.8±9.8，p = 0.053），这表明手部运动更平滑。
研究结论和讨论部分指出，与标准控制器相比，位置感知控制策略改善了肢体位置效应，使视觉运动表现更接近正常水平。在运动 3 中，参与者对假肢手的注视减少，手部运动更平滑，抓握相对时间更短，反映出他们对假肢控制更有信心。虽然研究存在一些局限性，如样本量小、未考虑感觉反馈的作用等，但这项研究意义重大。它表明视觉运动指标对假肢控制干预敏感，眼动追踪可用于评估假肢控制性能。未来研究应考虑扩大样本量，纳入上肢截肢者，同时关注感觉反馈对假肢使用的影响，进一步优化假肢控制策略，提高假肢的可用性，为肢体残缺者带来更好的生活体验。
