Pierwszy pacjent już steruje dwoma bionicznymi ramionami
Czasy, w których protezy kończyn kojarzyły się ze sztywnymi, nieporęcznymi tubami są już za nami. Dzisiaj, dzięki postępom w medycynie możliwe jest sterowanie protezami kończyn za pomocą myśli. Także dwoma jednocześnie.
Protezy sterowane interfejsem neuralnym, bezpośrednie połączenie elektroniki z układem nerwowym to zapowiedź nowego, bionicznego człowieka. Dzięki takim rozwiązaniom osoby niepełnosprawne ruchowo za kilka lat nie będą niczym różnić się od reszty społeczeństwa. Zespół naukowców z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) po raz pierwszy w historii z powodzeniem zastąpił obie górne kończyny bionicznymi ramionami. Otrzymał je Les Baugh, który 40 lat temu stracił obie ręce w wyniku porażenia prądem.
Przygotowania do połączenia pacjenta z protezami trwały już od czerwca bieżącego roku. Mężczyzna poddał się wtedy operacji, która miała przygotować go do sterowania protezami.
- Przeprowadziliśmy nową i jeszcze nie w pełni zbadaną procedurę chirurgiczną, podczas której ponownie połączyliśmy nerwy, które kiedyś kontrolowały ramiona, ręce, mięśnie. Wszystko po to, by ludzie po amputacji górnych kończyn kontrolowali protezy myśląc o ruchach, które chcą wykonać - powiedział Albert Chi, główny chirurg biorący udział w projekcie.
Następnie Baugh musiał nauczyć się komunikować z maszyną za pomocą interfejsu mózg-komputer. Poddano go serii ćwiczeń, które miały na celu przypisanie aktywności określonych grup mięśni do wyświetlanych na monitorze obrazów. Już po kilku dniach treningu jasne było, że Baugh jest idealnym kandydatem do dalszych eksperymentów. Mężczyzna szybko nauczył się przenosić lekkie obiekty z jednego miejsca na drugie, np. pusty kubek czy zegarek. Naukowców zaskoczyło, że Baugh zaczął radzić sobie z płynnym kontrolowaniem protez już po 10 dniach treningu.
- Spodziewaliśmy się, że w porównaniu do konwencjonalnych systemów, Baugh będzie miał lepsze możliwości ruchowe. Jednak szybkość, z jaką nauczył się on ruchów oraz ich zakres, przekroczyły nasze oczekiwania. Najbardziej niezwykłe było to, że Les był w stanie jednocześnie kontrolować ruchy obu ramion. Jest to pierwszy tego typu przypadek znany medycynie. Tym samym udało się nam osiągnąć kolejny milowy krok w zakresie bionicznych protez - powiedziała Courtney Moran, biorąca udział w eksperymencie.
Protezy, które otrzymał Baugh to Modular Prosthetic Limb (MPL), opracowane wspólnie z DARPA. Pacjent może sterować nimi dzięki SEMG, czyli elektromiografii powierzchniowej. Gdy mięsień się kurczy, na powierzchni skóry nad mięśniem powstanie niewielki potencjał elektryczny. Procedura jego pomiaru jest nazywana właśnie elektromiografią powierzchniową. Jest to badanie podobne do pomiaru EKG, z tą różnicą, że dotyczy nie mięśnia sercowego, a szkieletowego.
Teraz dopiero zaczyna się prawdziwy test dla Baugha. Pacjent został wysłany z nowymi ramionami do domu, więc będzie mógł przetestować ich przydatność w codziennych zadaniach. Naukowcy przewidują, że epoka protez sterowanych myślami dopiero przed nami. Największe postępy w tej dziedzinie mają nastąpić w ciągu najbliższych 5-10 lat.
