Teleyinex

Naukowcy stworzyli bioniczną rękę, która zapewnia osobom z amputowanymi kończynami realistyczne wrażenia dotykowe. Duńczyk, Dennis Aabo, utracił lewą rękę w pożarze prawie 10 lat temu. Innowacyjny implant, który został połączony z nerwami w jego ramieniu, otworzył przed nim zupełnie nowe możliwości. Podczas testów laboratoryjnych mężczyzna pokazał, że jest w stanie rozróżniać kształt i twardość obiektów dotykanych z zasłoniętymi oczami. Wyniki badania ukazały się na łamach magazynu „Science Translational Medicine”.

REKLAMA
Jak działa rewolucyjna proteza?
Międzynarodowy zespół badawczy przeprowadził projekt badawczy, w którym udział wzięli neurolodzy, inżynierowie, chirurdzy i eksperci ds. robotyki z Włoch, Szwajcarii i Niemiec. Po raz pierwszy urządzenie protetyczne pozwoliło pacjentowi uzyskać realistyczne wrażenia dotykowe – mówi prof. Silvestro Micera, neuroinżynier z Politechniki Federalnej w Lozannie.
Największym postępem naukowym nie była jednak sama ręka, a zastosowane rozwiązania elektroniczne i oprogramowanie, które pozwoliło na przesłanie informacji sensorycznych do mózgu. Zespół badawczy pod przewodnictwem prof. Micery zainstalował w sztucznej ręce specjalne czujniki, które wykrywają i mierzą informacje dotyczące dotyku. Za pomocą algorytmu komputerowego badacze przekształcili sygnały elektroniczne w impulsy, które mogły być zinterpretowane przez nerwy czuciowe.
W czasie zabiegu mającego miejsce w Rzymie, do nerwów w ramieniu pacjenta wszczepiono 4 elektrody, które połączone były z czujnikami umieszczonymi w palcach protetycznej ręki. W ten sposób informacje na temat bodźców dotykowych mogły trafiać bezpośrednio do mózgu.
36-latek z Danii przez miesiąc brał udział w testach laboratoryjnych – najpierw w celu sprawdzenia funkcjonowania samych elektrod, a następnie we współpracy z bioniczną ręką. Jak potwierdził sam pacjent, gdy chwytał jakiś przedmiot, czuł, co robi bez konieczności patrzenia. Ręki mógł używać nawet w ciemności. Działanie nowoczesnej protezy jest intuicyjne. Jak podsumowuje Aabo, podczas testów mógł bez problemu stwierdzić, czy dany obiekt jest miękki, twardy, okrągły, czy kwadratowy.
Kiedy bioniczna ręka znajdzie zastosowanie w medycynie?
Bioniczna ręka jest wciąż jedynie prototypem i z powodu norm bezpieczeństwa, których przestrzegać należy w czasie testów klinicznych, Duńczyk musiał przejść drugą operację, w czasie której czujniki zostały usunięte. Jak podkreśla prof. Paolo Rossini z Polikliniki Uniwersyteckiej Agostino Gemelli w Rzymie, pacjent ten był prawdziwym bohaterem. Na badania poświęcił miesiąc własnego życia i przeszedł dwie operacje, aby pomóc przetestować urządzenie.
Jak podaje prof. Rossini, przeprowadzono wiele szkoleń wstępnych, takich jak zabiegi na świniach i ludzkich zwłokach. Specjaliści pragnęli bowiem przećwiczyć łączenie elektrod z maleńkimi nerwami obwodowymi ręki. Zdaniem badaczy brytyjskich, jest to bardzo interesująca praca, przenosząca badania nad protetyką górnych kończyn na zupełnie nowy poziom. Dr Alastair Ritchie z Uniwersytetu w Nottingham dodaje, że technologia ta pozwala użytkownikowi wiedzieć, jak mocno trzyma dany przedmiot, co jest niezwykle istotne przy manewrowaniu delikatnymi obiektami.
Obecnie międzynarodowy zespół naukowców pracuje nad sposobami zminimalizowania technologii, co pozwoliłoby na korzystanie z niej w warunkach domowych. Należy pozbyć się zewnętrznych kabli i uczynić je w pełni implantacyjnymi – twierdzi prof. Thomas Stieglitz z Uniwersytetu w Fryburgu, dzięki któremu możliwe było stworzenie ultracienkich elektrod.
Niemożliwe jest ustalenie dokładnego harmonogramu, jednak badacze sądzą, że zanim bioniczna ręka stanie się powszechnie dostępna, upłynąć może nawet dekada. Jak dodają, urządzenie może ułatwić stworzenie jeszcze sprawniejszych protez, które pozwolą także określić temperaturę i konsystencję trzymanych przedmiotów. Wiadomo na pewno, że urządzenie będzie bardzo kosztowne, a więc poza zasięgiem większości pacjentów. Poza tym sztuczne ręce wciąż pozostają daleko w tyle za prawdziwymi kończynami w zakresie precyzji i zręczności. Dlatego też wielofunkcyjna ręka bioniczna rodem z filmu science fiction jak na razie pozostać musi w sferze marzeń.