Wyobraźmy sobie sytuację, w której pacjenci mogą sterować ruchami swoich protetycznych kończyn, wydając polecenia w myślach. Dzięki finansowanemu przez Unię Europejską projektowi DeTOP ta technologia, której opis brzmi niczym fragment powieści science fiction, stanie się wkrótce rzeczywistością. Konsorcjum inżynierów, neurobiologów oraz lekarzy dokonało ogromnych postępów w rozwoju technologii pozwalającej na budowanie bardziej naturalnych i funkcjonalnych protez.
W ramach rozwiązania zespół wykorzystuje zintegrowany z układem kostnym interfejs człowiek-maszyna, który pozwala na stworzenie fizycznych połączeń pomiędzy ludzkim organizmem oraz robotyczną protezą kończyny. Pierwsze tytanowe implanty zawierające elementy interfejsu protezy otrzymał pacjent w Szwecji. Elementy składające się na system interfejsu są umieszczane w kościach ramion pacjenta, a następnie lekarze prowadzą od nich elektrody do nerwów oraz mięśni. Ich celem jest gromadzenie sygnałów pozwalających na kontrolowanie robotycznej dłoni oraz zapewnianie wrażeń dotykowych. Według
informacji prasowej opublikowanej na stronie internetowej „News Medical”, przez pierwsze kilka miesięcy pacjent będzie korzystać z protezy treningowej, a następnie otrzyma nową protezę dłoni opracowaną przez partnerów projektu DeTOP. Dzięki temu zespół będzie miał możliwość przeprowadzenia kompleksowej oceny całego systemu, w tym elementów wszczepionego interfejsu, a także działania nadgarstka i dłoni. W ramach badań i testów oceniana będzie również koordynacja ruchowa oraz siła chwytu.
Naturalna kontrola
W tej samej informacji prasowej została przytoczona wypowiedź Christiana Ciprianiego, koordynatora projektu z ramienia Sant’Anna School of Advanced Studies, który stwierdził, że: „Implant daje nam wyjątkową możliwość zbadania, w jaki sposób mózg komunikuje się z nową dłonią. Kontrola powinna przebiegać w bardzo naturalny sposób – na przykład pacjent powinien być w stanie pomyśleć o poruszeniu palcem wskazującym, który powinien się poruszyć się po wydaniu takiego polecenia”. Na wszczepienie implantów interfejsu człowiek-maszyna czeka obecnie większa liczba pacjentów po różnego rodzaju amputacjach ramion, dzięki czemu naukowcy upewnią się, że opracowany system jest wystarczająco elastyczny, aby zaspokoić różnorodne potrzeby. „Trwają także prace nad opracowaniem układów scalonych pozwalających na gromadzenie sygnałów biologicznych pochodzących od użytkowników. Układy te będą wszczepiane pacjentom w celu zwiększenia efektywności oraz responsywności połączenia pomiędzy ludzkim organizmem oraz maszyną”, czytamy w informacji prasowej.
Podsumowanie projektu DeTOP (Dexterous Transradial Osseointegrated Prosthesis with neural control and sensory feedback) w serwisie
CORDIS podaje, że celem projektu jest „opracowanie nowej generacji protez transradialnych poprzez zastosowanie technologii robotycznych, czujników oraz trwałych interfejsów w warunkach klinicznych”. Protezy transradialne są urządzeniami medycznymi stosowanymi przez pacjentów po amputacjach rąk poniżej łokcia. W ramach trwającego projektu naukowcy wykazali, że interfejsy nerwowo-mięśniowe opracowane kilkadziesiąt lat temu mogą umożliwić znaczącą poprawę kontroli nad protetycznymi kończynami oraz zwiększyć ich funkcjonalność dzięki wykorzystaniu stabilnych interfejsów człowiek-maszyna zintegrowanych z układem kostnym.
Wyniki projektu będą miały wpływ na różne obszary, w tym na branżę biomedyczną, neurobiologię, terapię zajęciową kończyn górnych oraz na elektronikę użytkową. Projekt wpłynie również na zabiegi chirurgiczne wykonywane w przypadku pacjentów po amputacji kończyn, a także osób cierpiących na choroby neurologiczne powodujące zaburzenia ruchowe, takie jak udar mózgu, urazy mózgu i rdzenia kręgowego, a także urazy splotu ramiennego, lędźwiowo-krzyżowego oraz uszkodzenia nerwów obwodowych. Projekt DeTOP dobiegnie końca w 2020 roku.
Więcej informacji:
strona projektu DeTOP
poleca:
