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Die Hierarchie des menschlichen motorischen Systems umfasst 4 Ebenen. Dazu gehören das Rückenmark, der Hirnstamm, der Motorkortex und der Assoziationskortex sowie die beiden Seitenschleifen. Das Kleinhirn und die Basalganglien interagieren mit dem System durch Verbindungen mit dem Thalamus. Abbildung 1 zeigt die wichtigsten Ebenen und ihre Beziehungen zueinander. Die nächste Abbildung erläutert die verschiedenen Funktionen dieser Teile. Es ist wichtig, die Beziehung zwischen den verschiedenen Ebenen der Hierarchie zu verstehen.

Die Miniaturisierung von Komponenten und Motoren ermöglicht Herstellern eine höhere Effizienz. Konstrukteure von Medizinprodukten können durch die Verwendung kleinerer Komponenten eine bessere Leistung erzielen, müssen jedoch auch die Integration des gesamten Geräts berücksichtigen. Das Anschließen eines handelsüblichen Motors an einen komplexen Schaltkreis erhöht dessen Kosten und Komplexität. Die Kosteneffizienz des Systems wird reduziert, aber der Kompromiss hängt vom Produktionsprozess und dem Maßstab ab.

Die Miniaturisierung von Komponenten und Geräten verbessert die Effizienz. Beispielsweise hat die Pumptechnik eine kleine, aber kraftvolle Bewegung. Fortschritte in der Motortechnologie ermöglichen es, die Komponentengröße zu reduzieren und die Effizienz zu steigern. Designer müssen jedoch immer noch die Integration des gesamten Systems berücksichtigen. Ein billigerer Standardmotor erhöht die Komplexität und die Kosten des Endprodukts und senkt die Kosteneffizienz auf ein inakzeptables Niveau. Der Grad der Wirtschaftlichkeitsreduzierung hängt maßgeblich vom Produktionsmaßstab ab.

Die Leistungsfähigkeit eines motorischen Systems erfordert eine angemessene Berücksichtigung der physikalischen Eigenschaften des Körpers und der Muskulatur. Da der Körper aus Knochen und Muskeln besteht, hat er Masse und Bewegungswiderstand. Diese Faktoren sowie die Lärm- und Sicherheitsanforderungen müssen bei der Entwicklung und Herstellung eines Medizinprodukts berücksichtigt werden. Wenn diese Faktoren berücksichtigt werden, können Hersteller einen effizienteren Motor entwickeln. Bei der Entwicklung eines Medizinprodukts müssen Hersteller sicherstellen, dass das Endprodukt sicher und wirksam ist.

Unabhängig davon, ob das Gerät wartungsarme, kostengünstige oder leistungsstarke Motoren erfordert, die Medizingeräteindustrie ist stark reguliert. Obwohl es wie ein einfaches Gerät erscheinen mag, kann die Komplexität des Systems die Effektivität des gesamten Systems beeinträchtigen. Daher muss der Hersteller überlegen, wie er die Komponenten am effizientesten zusammenfügt. Sobald die Komponenten an Ort und Stelle sind, werden sie getestet, um ihre Sicherheit und Effizienz zu gewährleisten.

Die Forscher von UTHealth konzentrieren sich auf eine Reihe von motorischen Systemen, darunter Augenbewegungen, willkürliche Bewegungen, Körperhaltung, Gang und Atmung. Außerdem untersuchen sie den Aufbau und die Funktion des Kleinhirns und untersuchen Motoneurontypen und wie sie miteinander verbunden sind. Darüber hinaus untersuchen sie die Gehirn-Maschine-Schnittstelle und wie sie den Zustand des Patienten beeinflusst. Darüber hinaus werden vielfältige Forschungsstudien zu den Funktionen der menschlichen Motorik durchgeführt.