Hirurške i inženjerske inovacije omogućuju dosad neviđenu kontrolu nad svakim prstom bioničke šake

Zahvaljujući revolucionarnim hirurškim i inježerskim otkrićima koja savršeno povezuju ljude sa mašinama, ova inovacija daje novu nadu i mogućnosti za ljude sa amputacijama širom sveta.

Reč je o prvom dokumentovanom slučaju osobe čije telo je hirurški modifikovano radi inkorporiranja implantiranih senzora i skeletnog impantata. Algoritmi veštačke inteligencije (AI) su zatim preveli korisnikove namere u kretanje proteze, piše Science Daily.

Preporučujemo

Protetički udovi su najuobičajeniji način da se zameni izgubljeni ekstremitet. Međutim, teško ih je kontrolisati i često su nepouzdani sa samo nekoliko raspoloživih pokreta. Ostaci mišića u preostalom delu ektremiteta su prvenstveni izvor kontrole za bioničke šake. To je zato što pacijenti mogu da stežu mišiće kad požele, a električna aktivnost generisana tim kontrakcijama može se upotrebiti da se protetičkoj šaci kaže šta da radi, na primer da se otvori ili zatvori.

Veliki problem na višim nivoima amputacije, kao iznad lakta, jeste da ne ostane mnogo mišića za komandovanje brojnim robotskim spojevima potrebnim za istinsku obnovu funkcije ruke i šake.

Multidisciplinarni tim hirurga i inženjera je izbegao ovaj problem putem rekonfiguracije preostalog dela uda i integracije senzora i skeletnog implantata radi povezivanja sa protezom električno i mehanički. Disekcijom perifernih nerava i njihovom redistribucijom na nova mišićna odredišta koja se koriste kao biološki pojačivači, bionička proteza sad može pristupiti mnogo većoj količini informacija tako da korisnik može kontrolisati brojne robotske spojeve po svojoj volji.

Istraživenje je predvodio profesor Maks Ortiz Katalan, direktor Centra za bioniku i bol (CBPR) u Švedskoj.

„Postoji mogućnost da klinički primenimo rafiniranije hirurške procedure i ugradimo senzore u neuromuskulatorne konstrukcije tokom operacije, koji se zatim povežu sa elektronskim sistemom proteze putem oseointegrisanog interfejsa. AI algoritmi obave ostalo.“

Protetički udovi su obično prikačeni za telo spojnicom koja zbija preostali deo uda izazivajući neugodnost i koja je mehanički nestabilna. Alternativa je da se koristi titanijumski implantat postavljen unutar preostale kosti koji bude snažno pričvršćen – to je poznato kao oseointegracija. Takav skeletni dodatak omogućava udobniju i efikasniju mehaničku vezu proteze sa telom.

„Lepo je videti da naše napredne hirurške i inženjerske inovacije mogu obezbediti tako visok nivo funkcionalnosti za osobu sa amputacijom ruke. Ovo postignuće je bazirano na više od 30 godina postepenog razvoja tog koncepta i ja sam ponosan što sam dao doprinos tome“, kaže dr Rikard Brenemark, istraživački saradnik u Masačusetskom institutu za tehnologiju, docent na Univerzitetu u Geteborgu, vodeći stručnjak za oseointegraciju proteza udova.

„Neverovatno putovanje koje smo preduzeli sa bioničkim inženjerima iz Centra za bioniku i bol omogućilo nam je da kombinujemo nove mikrohirurške tehnike i sofisticirane implantirane elektrode koje omogućavaju kontrolu pojedinačnog prsta protetičke ruke, kao i povratne senzorne informacije. Pacijenti koji su imali amputaciju ruke mogu sada videti svetliju budućnost“, rekao je dr Paolo Sasu iz Ortopedskog instituta Ricoli u Italiji.

Istraživači su takođe demonstrirali kako sistem funkcioniše u svakodnevnim aktivnostima.

(Telegraf Nauka/Science Daily)