Vedci ukázali robotickú ruku, ktorá dáva pacientovi bezprecedentnú kontrolu nad každým prstom bionickej končatiny
Vedci z technologickej univerzity Chalmers v rámci výskumu demonštrovali schopnosť novej robotickej končatiny, ktorá pacientovi umožňuje ovládať všetky kĺby na ruke.
Výskumníkom z technologickej univerzity Chalmers sa podarilo vytvoriť prelomovú umelú končatinu, ktorá po prvýkrát dala pacientovi možnosť individuálne kontrolovať každý prst umelej ruky, ako keby ovládal svoju vlastnú končatinu.
V prípade amputácie sú umelé končatiny najčastejšou náhradou stratenej ruky alebo nohy. Tieto umelé končatiny sa však ovládajú pomerne zložito a neponúkajú plnú škálu pohybov. V prípade umelej ruky má napríklad pacient k dispozícii len niekoľko obmedzených možností pohybu. Umelá končatina sa ovláda pomocou ostávajúcich svalov, ktoré môže pacient stále zatnúť a uvoľniť podľa potreby.
Keď pacient zatne sval, vzniká elektrický signál, ktorý ruke povie čo má robiť, napríklad otvoriť sa alebo sa zavrieť. Ak však hovoríme o zložitejších amputáciách, napríklad nad lakťom, problém je, že neostáva dostatočné množstvo svalov na to, aby dokázali svojimi kontrakciami ovládať všetky robotické kĺby.
Nový spôsob ovládania robotickej končatiny
V rámci revolučnej práce spolupracovali inžinieri a chirurgovia na riešení tohto problému. Prišli s metódou, ktorá zahŕňa integrovanie senzorov a kostrového implantátu priamo do ostávajúcej ruky pacienta. Toto rozhranie sa následne pripája na umelú končatinu a dokáže s ňou komunikovať elektricky a mechanicky. Táto procedúra zahŕňa úpravu periférnych nervov, ktorým lekári určia nové ciele. Následne tieto nervy slúžia ako biologické zosilňovače. V praxi to znamená, že robotická končatina má prístup k oveľa väčšiemu množstvu informácií a pacient môže so všetkými kĺbami narábať tak, ako keby ovládal prirodzenú ruku.
“V našej práci dokazujeme, že úprava nervov je nielen možná, no v konečnom dôsledku vedie aj k lepšej kontrole nad umelou končatinou. Ďalším hlavným bodom štúdie je fakt, že môžeme klinicky implementovať lepšie chirurgické postupy a priamo počas operácie implementovať senzory do končatiny pacienta. Tie následne pripojíme na elektronický systém umelej končatiny a za pomoci AI algoritmov zlepšíme celkovú kontrolu nad končatinou,” tvrdí vedúci štúdie, Max Ortiz Catalan.
Bežné umelé končatiny sa typicky pripevňujú k ostávajúcej ruke spôsobom, ktorý stlačí svalstvo, čo je pre pacienta nepríjemné. Navyše sú takéto končatiny mechanicky nestabilné. Nová končatina používa titánový implantát pripevnený na zvyšnú kosť. Takáto končatina je pevne ukotvená a zároveň pacientovi neprináša žiadne pocity nepohodlia.
Neprehliadnite
Výsledná končatina je výsledkom 30 rokov práce a predstavuje prelomový bod v oblasti vývoja umelých končatín. Nový spôsob presmerovania nervov priniesol pacientovi schopnosť ovládať každý jeden prst umelej ruky individuálne, ako keby ovládal vlastnú prirodzenú končatinu. Na zábere nižšie sa môžete pozrieť aj na to, ako táto končatina zvláda úlohy, s ktorými sa stretávame počas bežného života.
Výskumníci s prácou nekončia, momentálne pracujú na spôsobe, ako ešte viac vylepšiť ovládateľnosť tejto vyspelej umelej končatiny.
Komentáre