50-ročnej Švédke Karin, ktorá prišla o ruku pri nehode na farme, nasadili špičkovú protézu, ktorá sa ukázala ako transformačná, píše portál ScienceAlert na základe štúdie publikovanej v Science Robotics.
Bionická ruka je založená na revolučnej technológii, ktorá sa pripája priamo ku kostiam, svalom a nervom používateľa – vytvára rozhranie človek-stroj, ktoré umožňuje AI prekladať signály mozgu do presných a zároveň jednoduchých pohybov. Výsledkom je, že získala zmysel pre hmat a môže samostatne pohybovať všetkými piatimi bionickými prstami s úspešnosťou 95 percent.
Radikálna zmena
Po dvoch desaťročiach života bez pravej ruky môže teraz vykonávať 80 percent svojich bežných denných činností, ako je príprava jedla, zbieranie predmetov, zipsovanie a rozopínanie oblečenia alebo tašiek a otáčanie kľučiek alebo skrutiek na dverách.
A čo viac, po tom, čo dostala protetickú ruku, sa Karinina neznesiteľná fantómová bolesť, o ktorej povedala, že mala pocit, akoby jej ruka prešla mlynčekom na mäso, výrazne znížila. „Mám lepšiu kontrolu nad protézou, no predovšetkým sa mi znížila bolesť,“ hovorí Karin. „Dnes potrebujem oveľa menej liekov,“ dodala.
Vedci, ktorí pochádzajú zo Švédska, Talianska a Austrálie, tvrdia, že je to prvýkrát, čo robotická ruka s vnútornými elektródami preukázala dlhodobú životaschopnosť pri amputáciách pod lakťom.
Bola prvá svojho druhu
„Skutočnosť, že bola schopná používať svoju protézu pohodlne a efektívne pri každodenných aktivitách už roky, je sľubným dôkazom potenciálnych schopností tejto novej technológie zmeniť život jednotlivcom, ktorí čelia strate končatín,“ hovorí robotický inžinier Max Ortiz Catalán, ktorý viedol výskum v Bionics Institute v Melbourne v Austrálii a v Centre pre bioniku a výskum bolesti vo Švédsku, ktoré pomáhal zakladať.
Keď jej pred tromi rokmi túto protézu nasadili, táto technológia bola jediná svojho druhu. Žiadna iná vtedy neobsahovala zabudované senzory. Dodnes má väčšina modelov senzorické elektródy na vonkajšej strane, tesne pod ‚kožou‘ robota.
Táto konvencia však znižuje kvalitu a množstvo zmyslových signálov smerujúcich do a z robotickej ruky, čím obmedzuje jej kontrolu – problém, ktorý sužuje protetickú technológiu od jej prvého vzniku približne pred 60 rokmi. Počas posledného desaťročia Ortiz Catalán pracoval na lepšom riešení, ktoré sa spolieha na „oseointegráciu“.
Jedinečné spojenie
V podstate to znamená, že keď je implantát umiestnený do kosti človeka, kostné bunky budú rásť tesne okolo neho. „Táto integrácia je taká silná, že umelú končatinu môžeme skutočne pripevniť priamo ku kostre,“ vysvetľuje Ortiz Catalán vo videu. Keď sa táto technika skombinuje s rekonštrukčnou chirurgiou, Catalán tvrdí, že môže „skutočne integrovať biológiu a elektroniku“.
Na zabezpečenie rozhrania pre Karininu protézu, ku ktorej sa môže pripojiť, boli do jej ulny a rádiusových kostí umiestnené dva implantáty. Svalový štep z jej nohy bol potom pripojený k týmto implantátom, čím sa pretrhnuté svaly a nervy v pahýli jej ramena mohli znova pripojiť.
Dôležité je, že tieto svalové štepy obsahovali elektródy na zosilnenie signálov do rozhrania. Vzhľadom na to, že protéza je priamo ukotvená ku kosti, vedci tvrdia, že jej nosenie je pre pacientov oveľa pohodlnejšie ako bežné protézy. A čo viac, pretože senzorické elektródy sú zabudované vo vnútri robotickej ruky namiesto zvonku, priama nervová stimulácia je rukou konzistentne a spoľahlivo vnímaná.
Budúcnosť je teraz
V porovnaní s bežnou protézou táto nová technológia zlepšila Karininu presnosť úchopu takmer štvornásobne. Protetická ruka dostala názov Mia Hand a bola vyvinutá talianskou spoločnosťou Prensilia, ktorá sa špecializuje na robotické a biomedicínske zariadenia, a financovaná Európskou komisiou.
„My v Bionics Institute sme nadšení z toho, čo profesor Catalán a jeho tím spolupracovníkov doteraz dosiahli, a z ich pokračujúceho vývoja technológie bionických končatín ďalšej generácie – najmä vo svetle jej potenciálu pomáhať pri úľave od fantómovej bolesti končatín,“ hovorí generálny riaditeľ ústavu Robert Klupacs. Catalán momentálne pracuje na Ukrajine, aby poskytoval expertízu osobám po amputácii počas vojny.