L osing ruku ne mora značiti gubitak osjećaj za dodir, zahvaljujući protetske rukama koje stimuliraju živce s blagim električnim povratne informacije.
Pacijent može obavljati svakodnevne zadatke pomoću senzornog kontrolnog modula integriranog u njegovu protetsku ruku. Istraživači sa Sveučilišta Illinois razvili su kontrolni algoritam koji regulira struju, tako da pacijent osjeća stalni osjećaj.
“Vraćamo senzaciju nekome tko je izgubio ruku. Ideja je da više ne želimo da se protetska ruka osjeća poput alata, već da se osjeća kao produžetak tijela ”, rekla je Aadeel Akhtar, dr. Med. / Ph.D. student na programu neuroznanosti i programu medicinskih znanstvenika na Sveučilištu Illinois. Akhtar je vodeći autor rada koji opisuje senzorni upravljački modul, objavljenog u Science Robotics, te osnivač i izvršni direktor PSYONIC-a, startup tvrtke koja razvija jeftino bioničko oružje. “Komercijalna protetika nema dobru senzornu povratnu informaciju. Ovo je korak ka dobivanju pouzdanih senzornih povratnih informacija korisnicima protetike ”, rekao je.
Protetske ruke imaju vrhove prstiju koji pružaju stimulaciju živaca. Dakle, kad god korisnik dođe u kontakt s nečim, električni signal na koži odgovara količini pritiska koji vrši ruka. Uzmimo primjer, boca s vodom stvorila bi svjetlosni osjećaj, ali snažno naguravanje imalo bi jači signal.
Timothy Bretl, glavni istražitelj studije, rekao je da je „bilo mnogo problema s pružanjem pouzdanih povratnih informacija korisnicima. Tijekom uobičajenog nošenja s vremenom, elektrode povezane s kožom počele su se ljuštiti, što može uzrokovati stvaranje električne struje u području koje ostaje pričvršćeno, što može zadati bolni šok korisniku. Također, znojenje može prekinuti vezu između elektrode i kože, zbog čega korisnik uopće neće osjetiti povratnu informaciju. "Stalno, pouzdano osjetilno iskustvo moglo bi značajno poboljšati kvalitetu života korisnika proteze", rekao je Bretl.
Povratne informacije koje pacijent doživljava nadzire kontroler, koji omogućava korisniku da prilagodi trenutnu razinu radi trajnih povratnih informacija. Čak i u vrijeme znojenja ili kad se elektrode oljušte. Istraživači su testirali kontroler na dva pacijenta, oni provode test gdje su elektrode nekonvencionalno ljuštene i otkrili su da je modul kontrolera automatski smanjio električnu struju pa je strpljivo prijavljivao stabilne povratne informacije bez ikakvog šoka. Korisnik je na testu izveo i svakodnevni zadatak (poput penjanja stepenicama, zabijanja čavla u dasku i trčanja na eliptičnom stroju), što bi moglo uzrokovati gubitak osjećaja zbog znoja.
“Ono što smo otkrili je da kada nismo koristili svoj kontroler, korisnici do kraja aktivnosti više nisu mogli osjetiti senzaciju. Međutim, kad smo uključili algoritam upravljanja, nakon aktivnosti rekli su da još uvijek mogu osjećati osjećaj u redu - rekao je Akhtar.
Dodavanje kontroliranog modula za stimulaciju koštalo bi mnogo manje od same proteze, rekao je Akhtar. "Iako još ne znamo točnu raščlambu troškova, cilj nam je osigurati da to bude u potpunosti pokriveno osiguranjem, a da korisnici ne izlaze iz džepa."
Tim radi na veličini modula koji pruža električne povratne informacije. Smanjiti ga pomaže u postavljanju unutar protetske ruke, a ne vanjskom pričvršćivanju. Također planiraju testiranje s više br. pacijenata zbog pružanja boljih rješenja.
„Jednom kada dobijemo minijaturni stimulator, planiramo provesti još ispitivanja pacijenata gdje ga mogu ponijeti kući na dulje vrijeme i možemo procijeniti kakav je osjećaj dok obavljaju svakodnevne aktivnosti. Želimo da naši korisnici mogu pouzdano osjetiti i držati nježne stvari poput dječje ruke ”, rekao je Akhtar. "Ovo je korak prema izradi protetske ruke koja postaje produžetak tijela, a ne samo drugi alat."