Pacienti pārbauda uzlabotas rokas protēzes

Ķirurģiski pārkārtojot nervus, kas parasti savienojas ar zaudēto ekstremitāti, ārsti ir izstrādājuši intuitīvu veidu, kā amputētiem pacientiem kontrolēt robotu roku.





Pacients pārbauda DARPA izstrādāto ekstremitāšu protezēšanas prototipu. Pateicība: DEKA pētniecība un attīstība un Čikāgas Rehabilitācijas institūts

Tods Kuikens un kolēģi no Čikāgas Rehabilitācijas institūta pirmo reizi ziņoja par šo metodi vienam pacientam 2007. gadā, un tagad viņi to ir pārbaudījuši vairākiem citiem pacientiem. Visi pacienti varēja veiksmīgi kontrolēt progresīvo protezēšanu, kurai ir motorizēti pleci, elkoņi, plaukstas un rokas. Viņi varēja pārvietot roku telpā, atdarināt roku kustības un paņemt dažādus priekšmetus, tostarp ūdens glāzi, smalku krekeri un pārbaudītāju, kas ripo pāri galdam. (Trīs pacienti ir parādīti, izmantojot roku tālāk esošajā videoklipā.) Par atklājumiem šodien ziņots Amerikas Medicīnas asociācijas žurnāls .

Mūsdienās visbiežāk izmantotās motorizētās roku protēzes apvieno esošās plecu kustības, lai kontrolētu plaukstas, elkoņa vai plaukstas locītavu uz ekstremitāšu. Šīs ierīces var būt apgrūtinošas un lēnas: lietotājam ir apzināti jāsavelk šie muskuļi, lai aktivizētu kustību, un vienlaikus var veikt tikai vienu kustību.



Kuiken ir izstrādājis pilnīgi jauna veida saskarni. Izmantojot ķirurģisku procedūru, ko sauc par mērķtiecīgu muskuļu reinervāciju, ķirurgi pārnes nervus, kas iepriekš nogādāja signālus uz amputēto ekstremitāti, uz muskuļiem krūškurvī un augšdelmā. Pēc tam novirzītie nervi pāraug muskuļos, kas saraujas, kad pacients domā par zaudētās ekstremitātes pārvietošanu. Šos signālus nolasa protezētās ekstremitātes sensori un pārvērš kustībā.

Trīs pacienti, kuriem tika veikta operācija, pārbaudīja rokas prototipu, ko izstrādāja Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūras (DARPA) revolucionārās protezēšanas programma (skatiet tālāk esošo video). Viņi varēja droši kontrolēt ierīci tikai divu nedēļu laikā.

Kustību ātrums un precizitāte ir būtiski uzlabojumi salīdzinājumā ar iepriekšējām mioelektriskajām sistēmām, raksta Džeralds Lēbs , ārsts un zinātnieks Dienvidkalifornijas Universitātes Biomedicīnas inženierijas un neiroloģijas katedrā, pievienotajā redakcijā. Tomēr vēl svarīgāk ir tas, ar kādu vieglumu pacienti iemācījās veikt uzdevumus, kuriem nepieciešama koordinēta kustība vairāk nekā vienā locītavā.



Kuikens un kolēģi strādā pie sensoro atgriezeniskās saites pievienošanas sistēmai, pārstādot nervus, kas savulaik no amputētās rokas uz smadzenēm pārnesa sensoros signālus. Šāda veida atgriezeniskā saite ir īpaši svarīga, lai noteiktu, piemēram, cik lielu spēku pielietot, lai satvertu glāzi, to nesalaužot. Pētnieki jau ir pierādījuši, ka pacienti, kuriem ir pārstādīts šis nervs, var sajust sajūtas krūtīs no zaudētās rokas. Galu galā viņu mērķis ir protezētajiem pirkstiem pievienot sensorus, kas varētu pārvērst taustes informāciju pārstādītos nervos, liekot pacientam justies tā, it kā viņam būtu īsta roka.

paslēpties