211service.com
Mākslīga roka ar īstu sajūtu
Jauns nervu interfeiss sniedz pieskāriena sajūtu protezētajai ekstremitātei. 2014. gada 18. februāris
Igora Spetiča roka bija dūrē, kad to pirms trim gadiem sagrieza kalšanas āmurs, kad viņš savā darbā izgatavoja alumīnija strūklas daļu. Mēnešus vēlāk viņš juta, ka fantoma ekstremitāte joprojām ir saspiesta un pulsēja no sāpēm. Dažas dienas jutās tāpat kā tad, kad tika ievainots, viņš atceras.
Igors Spetičs negadījumā darba vietā zaudēja roku. Tagad viņš ir viens no pirmajiem cilvēkiem, kurš atguvis reālistiskas pirkstu sajūtas, pateicoties nervu saskarnēm (zemāk), kas implantētas rokā.
Drīz viņš ieguva protēzi. Bet tādiem amputētiem kā Spetikam tie ir vairāk instrumenti nekā ekstremitātes. Tā kā protezēšana nevar nodot sajūtas, cilvēki, kas to valkā, nevar sajust, kad viņi kaut ko ir nometuši vai saspieduši. Tagad 48 gadus vecais Spetiks atgūst daļu no savām sajūtām caur elektrodiem, kas ir savienoti ar atlikušajiem nerviem rokā. Spetiks ir viens no diviem cilvēkiem agrīnā tiesas prāvā, kas viņu aizved no mājām Medisonā, Ohaio štatā, uz Klīvlendas veterānu lietu medicīnas centru. Pagraba laboratorijā viņa protēzes roka ir piestiprināta ar spēka sensoriem, kas ir pievienoti 20 vadiem, kas izvirzīti no viņa labās rokas augšdaļas. Tie noved pie trim ķirurģiski implantētām saskarnēm, septiņu milimetru garumā, ar astoņiem elektrodiem katrā polimērā, kas ieskauj trīs galvenos Spetic apakšdelma nervus.
Šis stāsts bija daļa no mūsu 2014. gada marta numura
- Skatiet pārējo izdevuma daļu
- Abonēt
Uz galda neaprakstāma, balta pielāgotas elektronikas kaste veic svarīgu darbu: pārvērš informāciju no Spetic protēzes sensoriem virknē elektrisku impulsu, ko saskarnes var pārvērst sajūtās. Šī tehnoloģija tiek izstrādāta 20 gadus, saka izmēģinājuma vadītājs Dastins Tailers, Case Western Reserve universitātes biomedicīnas inženierijas profesors un neironu saskarņu eksperts.
Pa kreisi: lai novērtētu savu sensoro atgriezenisko saiti, viņš paceļ blokus, kas tiek turēti pie galda ar magnētiem.
Pa labi: kad sajūta ir atjaunota, viņš var paņemt ķiršus un noņemt stublājus 93 procentus laika, nesasmalcinot, pat ar aizsietām acīm.
Februārī implanti bija bijuši vietā un labi darbojās pārbaudēs vairāk nekā pusotru gadu. Tailera grupa, balstoties uz gadiem ilgušajiem neirozinātnes pētījumiem par signālu mehānismiem, kas ir sajūtu pamatā, ir izstrādājusi elektrisko impulsu modeļu bibliotēku, kas tiek nosūtīta uz roku nerviem, dažāda stipruma un laika. Spetiks saka, ka šie dažādie stimulu modeļi rada atšķirīgas un reālistiskas sajūtas 20 vietās uz viņa protēzes rokas un pirkstiem. Sajūtas ietver spiešanu uz lodīšu gultņa, spaidīšanu uz pildspalvas gala, suku pret vates tamponu un pieskaršanos smilšpapīram, viņš saka. Pārsteidzoša blakusparādība: pirmajā pārbaužu dienā, Spetiks saka, viņa fantoma dūre jutās atvērta, un pēc vairākiem mēnešiem fantoma sāpes bija pazudušas par 95 procentiem.
Šajā dienā Spetičs saskaras ar vienkāršu izaicinājumu: redzēt, vai viņš var sajust putu bloku. Viņš uzvelk aizsietām acīm un troksni slāpējošas austiņas (lai pārliecinātos, ka paļaujas tikai uz taustes sajūtu), un pēc tam ārsts tur bloku savā plaši atvērtajā protēzes plaukstā un uzsit viņam uz pleca. Spetiks aizver savu protēzi — uzdevumu, ko nodrošina esošās komerciālās saskarnes ar atlikušajiem roku muskuļiem — un ziņo brīdī, kad viņš pieskaras blokam: panākumi.
Lai gan rezultāti ir daudzsološi, pētījumi, kas saistīti ar ķirurģiskiem implantiem, ir laikietilpīgi. Pilotpētījuma pabeigšana, stimulācijas metožu pilnveidošana un pilnu klīnisko pētījumu uzsākšana, visticamāk, prasīs 10 gadus. Tailers arī pabeidz implantējamas elektroniskas ierīces izstrādi, lai radītu stimulus, tāpēc tas notiek ne tikai uz sola laboratorijā, bet arī galu galā nonāk mājās, viņš saka. Un viņš sadarbojas ar protēžu ražotājiem, lai integrētu spēka sensorus un spēka apstrādes tehnoloģiju tieši turpmākajās ierīču versijās.
Pa kreisi: vadības bloki nosūta signālus elektrodiem, kas ieskauj Spetiča rokas nervus, radot pieskāriena sajūtas.
Pa labi: šī ierīce galu galā var tikt implantēta viņa rokā, aizstājot laboratorijas aprīkojumu, lai pārraidītu signālus. Spēka sensorus un apstrādes tehnoloģijas varētu integrēt nākotnes protezēšanas ierīcēs.
Nervu saskarnes tiek implantētas rokā.
Kad pārbaudes ir beigušās un aprīkojums ir atvienots, Spetiča sensorā vizīte ar viņa zaudēto roku pēkšņi beidzas. Viņš saka, ka ir svētīts pazīt šos cilvēkus un būt daļai no tā. Bet viņš nevar nežēlīgi domāt par to, ko var sniegt nākotne. Būtu jauki zināt, ka varu paņemt priekšmetu, neskatoties uz to, vai es varu turēt sievas roku un iet pa ielu, zinot, ka es viņu turēju, viņš saka, uzvelkot mēteli un sākas atpakaļ mājās. Varbūt tas viss palīdzēs nākamajam cilvēkam.
Noskatieties video: Pieskāriena sajūtas atjaunošana amputētiem