L osing paži nemusí znamenat ztrátu veškerý smysl pro dotek, díky protetických paží, které stimulují nervy s mírnou elektrickou zpětnou vazbou.
Pacient může provádět každodenní úkoly se senzorickým ovládacím modulem integrovaným do jeho protetické paže. Vědci z University of Illinois vyvinuli řídicí algoritmus, který reguluje proud, takže pacient pociťuje stabilní pocit.
"Dáváme senzaci zpět někomu, kdo ztratil ruku." Myšlenka je, že už nechceme, aby se protetická ruka cítila jako nástroj, chceme, aby se cítila jako prodloužení těla, “řekla Aadeel Akhtar, MD / Ph. student neurovědního programu a doktorského studijního programu na University of Illinois. Akhtar je vedoucím autorem článku popisujícího modul senzorické kontroly, publikovaného v Science Robotics, a zakladatelem a generálním ředitelem PSYONIC, startupové společnosti, která vyvíjí levné bionické zbraně. "Komerční protetika nemá dobrou senzorickou zpětnou vazbu." To je krok k získání spolehlivé senzorické zpětné vazby uživatelům protetiky, “uvedl.
Protetické paže mají senzory na špičkách prstů, které zajišťují nervovou stimulaci. Takže kdykoli uživatel přijde do kontaktu s něčím, elektrický signál na kůži odpovídá množství tlaku aplikovaného paží. Vezměme si příklad, láhev s vodou by generovala světelný vjem, ale silné zatlačení by mělo silnější signál.
Timothy Bretl, hlavní řešitel studie, uvedl, že „při poskytování spolehlivé zpětné vazby uživatelům bylo mnoho problémů. Během běžného opotřebení se v průběhu času elektrody spojené s pokožkou začaly odlupovat, což může způsobit generování elektrického proudu v oblasti, která zůstává připojena, což může uživatele bolestivě šokovat. Také pocení může přerušit spojení mezi elektrodou a kůží, kvůli čemuž uživatel vůbec necítí žádnou zpětnou vazbu. "Stabilní a spolehlivý senzorický zážitek by mohl významně zlepšit kvalitu života protetického uživatele," řekl Bretl.
Zpětná vazba, kterou pacient zažívá, je monitorována ovladačem, který uživateli umožňuje upravit aktuální úroveň pro stabilní zpětnou vazbu. Dokonce i v době pocení nebo při 75% odloupnutí elektrod. Vědci testovali ovladač na dvou pacientech, provedli test, při kterém byly elektrody netradičně odloupnuty a zjistili, že modul ovladače automaticky snížil elektrický proud, takže trpělivě hlásil stabilní zpětnou vazbu bez jakéhokoli šoku. Uživatel také v testu provedl každodenní úkol (například: lezení po schodech, zatloukání hřebíku do prkna a běh na eliptickém stroji), což by mohlo způsobit ztrátu citlivosti v důsledku potu.
"Zjistili jsme, že když jsme nepoužili náš ovladač, uživatelé už na konci aktivity nemohli cítit ten pocit." Když jsme však měli zapnutý řídicí algoritmus, po aktivitě řekli, že ten pocit stále cítí dobře, “řekl Akhtar.
Přidání modulu řízené stimulace by stálo mnohem méně než samotná protéza, řekl Akhtar. „I když zatím neznáme přesné rozdělení nákladů, naším cílem je, aby to bylo zcela kryto pojištěním, aniž by uživatelé měli hotové náklady.“
Tým pracuje na velikosti modulu, který poskytuje elektrickou zpětnou vazbu. Chcete-li, aby byl menší, pomáhá to nasadit do protetické paže, než aby se připojoval zvenčí. Rovněž plánují testování s více ne. pacientů za poskytování lepších řešení.
"Jakmile získáme miniaturizovaný stimulátor, plánujeme provést další testování pacientů, kde si ho mohou odnést domů na delší dobu a můžeme vyhodnotit, jaký je to pocit, když vykonávají činnosti každodenního života." Chceme, aby naši uživatelé mohli spolehlivě cítit a držet věci jemné jako dětská ruka, “řekl Akhtar. "Toto je krok k vytvoření protetické ruky, která se stane prodloužením těla, a nebude jen dalším nástrojem."