Raumenų implantai gali leisti protezuoti protu valdomus protezus – nereikia smegenų operacijos

Aleksas Smithas buvo 2003 m. jam buvo 11 metų, kai prarado dešinę ranką. Girtas vairuotojas, vairuojantis valtį, susidūrė su savo šeimos laivu Ostino ežere ir išmetė jį už borto. Jis pataikė į sraigtą, o jo ranka buvo perkirsta vandenyje.

Po metų jis gavo mioelektrinę ranką – protezą, kurį maitina elektriniai signalai likusiuose galūnės raumenyse. Tačiau Smithas jo beveik nenaudojo, nes jis buvo „labai labai lėtas“ ir turėjo ribotą judesių diapazoną. Jis galėjo atidaryti ir uždaryti ranką, bet nieko daugiau nedaryti. Bėgant metams jis išbandė kitas robotines rankas, tačiau jos turėjo panašių problemų.

„Jie tiesiog nėra itin funkcionalūs“, – sako jis. „Yra didžiulis delsimas tarp funkcijos vykdymo ir tada, kai protezas iš tikrųjų tai atlieka. Kasdieniame gyvenime man tapo greičiau sugalvoti kitus būdus, kaip tai padaryti.

Neseniai jis išbandė naują Ostine įsikūrusio startuolio „Phantom Neuro“ sistemą, kuri gali užtikrinti tikroviškesnę galūnių protezavimo valdymą. Bendrovė kuria ploną, lankstų raumenų implantą, kad amputuotiems asmenims būtų suteiktas platesnis ir natūralesnis judesių diapazonas, vien galvojant apie norimus gestus.

„Nedaug žmonių naudoja robotines galūnes, ir tai daugiausia dėl to, kokia siaubinga yra valdymo sistema“, – sako Connoras Glassas, „Phantom Neuro“ generalinis direktorius ir vienas iš įkūrėjų.

Remiantis duomenimis, kuriais dalijamasi tik su WIRED, 10 „Phantom“ atlikto tyrimo dalyvių naudojo nešiojamą bendrovės jutiklių versiją, kad valdytų jau esančią robotizuotą ranką, o vidutinis 93,8 proc. tikslumas per 11 rankų ir riešo gestų. Smithas buvo vienas iš dalyvių, o kiti devyni buvo darbingi savanoriai, o tai įprasta ankstyvuosiuose protezavimo tyrimuose. Šio tyrimo sėkmė atveria kelią ateityje išbandyti Phantom implantuojamus jutiklius.

Dabartiniai mioelektriniai protezai, kaip ir tie, kuriuos bandė Smithas, nuskaito elektrinius impulsus iš paviršinių elektrodų, esančių ant amputuoto kelmo. Dauguma robotizuotų protezų turi du elektrodus arba įrašymo kanalus. Kai žmogus lenkia ranką, jo rankų raumenys susitraukia. Tie raumenų susitraukimai vis dar vyksta amputuotam viršutinei galūnei, kai jie lankstosi. Elektrodai iš tų susitraukimų paima elektrinius signalus, juos interpretuoja ir inicijuoja protezo judesius. Tačiau paviršiaus elektrodai ne visada fiksuoja stabilius signalus, nes jie gali paslysti ir judėti, o tai sumažina jų tikslumą realioje aplinkoje.