211service.com
Rokas protēze, kas darbojas kā īsta
Jauns paņēmiens, kas izmanto atlikušos nervus, ļauj amputētajiem intuitīvi kontrolēt savu protēžu ekstremitāti, nodrošinot viņiem daudz labāku kontroles līmeni nekā tradicionālā protezēšana.
Jauna tipa robotu roka reaģē uz tiem pašiem neironu signāliem, ko darītu cilvēka roka, nodrošinot tās lietotājam labāku veiklību.
Šodien publicētajā rakstā Lancete Čikāgas Rehabilitācijas institūta zinātnieki aprakstīja procedūru, lai ķirurģiski pārstādītu nervus no pleca uz krūšu augšējo muskuļu sievietei, kura motocikla avārijā bija zaudējusi roku. Pēc tam novirzītie nervi pārauga muskuļos, kas pastiprināja ziņojumus, kas kādreiz tika nosūtīti uz rokas un plaukstas muskuļiem; šos signālus nolasa protezētās ekstremitātes sensori un pārvērš kustībā. Pacients arī attīstīja pārsteidzošu maņu uztveres pakāpi krūškurvja augšdaļā, kas, pēc zinātnieku domām, būs atslēga nākamās paaudzes protezēšanai.
Ir iepriecinoši redzēt, ka pat pēc amputācijas to pašu nodomu pārvietot ekstremitāti var izmantot, lai kontrolētu protezētu ekstremitāšu apmēram tāpat, kā ekstremitāte tika kontrolēta iepriekš, saka. Lejs Hohbergs , neirologs Masačūsetsas vispārējā slimnīcā Bostonā, kurš uzrakstīja komentāru, kas bija pievienots darbam.
Lielāko daļu mākslīgo roku kontrolē atlikušie muskuļi amputētās ekstremitātes tuvumā. Taču ierīces var būt apgrūtinošas un lēnas: lietotājam apzināti jāsavelk šie muskuļi, lai aktivizētu kustību, un vienlaikus var veikt tikai vienu kustību. Tods Čiks un kolēģi no Čikāgas Rehabilitācijas institūta izstrādāja jaunu, intuitīvāku metodi protezēšanas kontrolei, kas izmanto atlikušos nervus, kuri joprojām nes nervu signālus, kas paredzēti zaudētajai ekstremitātei.
Zinātnieki krūškurvja augšdaļā transplantēja gan motoros, gan sensoros nervus, kas pirms amputācijas būtu pārvietojušies no pleca uz rokas un plaukstas muskuļiem. Mēnešos pēc operācijas transplantētie nervi ieauga krūšu muskuļos, galu galā izraisot plecu muskuļu raustīšanās, kad paciente domāja par rokas vai elkoņa pārvietošanu. Pēc tam zinātnieki kartēja precīzu muskuļu aktivitātes modeli, kas notika, kad pacients garīgi veica noteiktas kustības, piemēram, satverot vai kustinot elkoni. Pēc tam protezēšanas ierīču uzņēmums Liberating Technologies izgatavoja specializētu ekstremitāšu protezēšanu, kas tika ieprogrammēta, lai uztvertu transplantēto nervu radīto muskuļu aktivitāti un izmantotu to, lai kontrolētu motorizēta elkoņa, plaukstas locītavas un rokas kustību.
Paciente varēja izmantot savu jauno roku dažu dienu laikā, veicot kustību testus, kļūstot četras reizes ātrāka nekā ar savu tradicionālo protēzi. Viņa ziņoja, ka jaunā ierīce ir daudz vienkāršāka un dabiskāka lietojama, un viņa varēja vienlaikus kustināt roku, plaukstas locītavu un elkoni. Šī ir patiešām novatoriska pieeja, un tai ir potenciāls uzlabot kontroli, kas cilvēkiem, kuri izmanto šīs mioelektriskās protēzes, ir, saka. Roberts Kiršs , Funkcionālās elektriskās stimulācijas centra asociētais direktors Louis Stokes veterānu lietu medicīnas centrā Klīvlendā.
Iespējams, viens no aizraujošākajiem atklājumiem bija pārsteidzoši izsmalcinātā maņu spēja, ko paciente attīstīja viņas krūtīs. (Paciente, kas aprakstīta rakstā, bija trešā, kurai tika veikta nervu transplantācijas procedūra, bet viņa bija pirmā, kurai papildus motorajiem nerviem tika pārstādīti sensorie nervi.) Kad vieta tika pieskarties, viņa jutās tā, it kā viņas pazudusī roka būtu bijusi pieskārās, un galu galā viņai radās vāja vidējā pirksta sajūta, kad pieskārās kādai noteiktai krūškurvja daļai.
Zinātnieki saka, ka šī maņu spēja ir nozīmīgs solis nākamās paaudzes protezēšanas ekstremitātēs. Sensorus vai haptics tehnoloģiju var ievietot robotizētās rokas pirkstos un pārraidīt signālus uz krūtīm, ļaujot pacientam sajust sajūtu, ar kuru saskaras protēzes ekstremitāte. Tas nodrošinātu sensoro atgriezenisko saiti (kas nav standarta protezēšanā), kas ļauj mums satvert putupolistirola kafijas tasi, to nesasmalcinot, vai nolikt zupas krūzi, ja tā ir pārāk karsta. Tā vietā, lai izpildītu komandas kā robots, tas varētu justies kā ķermeņa daļa, saka Kiršs.
Citi zinātnieki tagad izstrādā līdzīgas implantējamas ierīces, kas, iespējams, ļauj uzlabot kontroles līmeni. Piemēram, Kiršs izstrādā ierīci, kas tiktu implantēta muskulī, lai tieši noteiktu muskuļu aktivitāti un pēc tam bezvadu režīmā pārraidītu aktivitātes signālus uz protēzi. Šī pieeja, pēc viņa teiktā, nodrošinās stabilāku ievadi robota ekstremitātei.
Ričards Normanis , Jūtas Universitātes neirozinātnieks, kurš ir aizsācis mazu elektrodu bloku izstrādi, kas spēj ierakstīt sarežģītus neironu signālus, strādā pie ierīces, kas, implantējot uz nerva, varētu ierakstīt signālus no atsevišķiem nervu šķiedras aksoniem, tādējādi nodrošinot niansētāks vadības signālu kopums. Viņš cer, ka aptuveni divu gadu laikā būs pieejama darba versija, ko pārbaudīt dažiem Kuikena pacientiem. Nav nepamatoti uzskatīt, ka amputējam varētu būt roka, kurai viņš ticēs un izmantos tāpat kā esošo roku, saka Normanns. Protams, šodien tā nav realitāte, taču tā vairs nav fantāzija.