211service.com
Pacienti testují pokročilou protetickou paži
Chirurgickým přeskupením nervů, které se normálně spojují se ztracenou končetinou, lékaři vyvinuli intuitivní způsob, jak mohou pacienti po amputaci ovládat robotickou ruku.
Pacient testuje prototyp protetické končetiny, který vyvíjí DARPA. Kredit: DEKA Research and Development a The Rehabilitation Institute of Chicago
Todd Kuiken a kolegové z Rehabilitačního institutu v Chicagu tuto techniku poprvé ohlásili u jednoho pacienta v roce 2007 a nyní ji testovali na několika dalších pacientech. Všichni pacienti mohli úspěšně ovládat pokročilou protetiku, která obsahuje motorizovaná ramena, lokty, zápěstí a ruce. Mohli pohybovat paží v prostoru, napodobovat pohyby rukou a sbírat různé předměty, včetně vodní sklenice, jemného sušenky a kostky kutálející se po stole. (Na videu níže jsou ukázáni tři pacienti s paží.) Nálezy jsou dnes hlášeny v Journal of the American Medical Association .
Motorizované protézy paží, které se dnes nejčastěji používají, kooptují stávající pohyby ramen k ovládání ruky, lokte nebo zápěstí na končetině. Tato zařízení mohou být frustrující a pomalá: uživatel musí tyto svaly vědomě stáhnout, aby spustil pohyb, a současně lze provést pouze jeden pohyb.
Kuiken vyvinul zcela nový druh rozhraní. Pomocí chirurgického postupu zvaného cílená svalová reinervace přenášejí chirurgové nervy, které dříve přenášely signály do amputované končetiny, do svalů na hrudi a nadloktí. Přesměrované nervy pak prorůstají do svalů, které se stahují, když pacient pomyslí na pohyb ztracené končetiny. Tyto signály jsou čteny senzory na protetické končetině a převedeny do pohybu.
Tři pacienti, kteří podstoupili operaci, otestovali prototyp paže vyvíjený revolučním programem protetiky Agentury pro pokročilý výzkum obrany (DARPA) (viz video níže). Mohli zařízení spolehlivě ovládat během pouhých dvou týdnů.
Rychlost i přesnost pohybů představují podstatné zlepšení oproti předchozím myoelektrickým systémům, píše se Geralda Loeba , lékař a vědec z oddělení biomedicínského inženýrství a neurologie na University of Southern California, v doprovodném úvodníku. Ještě důležitější je však snadnost, s jakou se pacienti naučili vykonávat úkoly vyžadující koordinovaný pohyb ve více než jednom kloubu.
Kuiken a kolegové pracují na přidání senzorické zpětné vazby do systému transplantací nervů, které kdysi přenášely senzorické signály z amputované paže do mozku. Tento druh zpětné vazby je důležitý zejména při určování například toho, jakou silou je třeba sklenici uchopit, aniž byste ji rozbili. Vědci již prokázali, že pacienti, kterým byl tento nerv transplantován, mohou cítit pocity na hrudi ze ztracené ruky. Nakonec se zaměřují na přidání senzorů do protetických prstů, které by mohly překládat hmatové informace do transplantovaných nervů, takže pacient má pocit, jako by měl skutečnou ruku.