High-tech protetické zbraně dávají Amputees Obratnost a smysl dotyku

Touch je silný pocit. Jeden, který nás spojuje se světem kolem nás a dovoluje nám rozlišovat mezi kotětem, který se otírá po zadní straně ruky, a ostrým hřebíkem, který vyteká z nedokončené zdi.

Ale hmatové pocity jsou víc než způsob, jak identifikovat objekty. Umožňují nám jemně doladit pohyby našich svalů, protože senzorické informace přenášejí do mozku svaly a kůži. Tato doplněná informace činí rozdíl mezi kolébáním hroznů mezi palcem a prstem a vytvářením mnoha hroznových šťáv.

Související zprávy: Nová bionická ruka umožňuje objevování "cítit" v reálném čase »

Reklama Muži se cítí téměř 20 bodů na protetických končetinách

pocit v umělé končetině, skupina vědců pod vedením Tylera implantovala manžety elektrod do předloktí jednoho pacienta a druhého ramena. Tyto typy elektrod zabalí kolem svazku nervů spíše než proniknout do ochranné membrány, což může způsobit dlouhodobé poškození nervu.

Snímače umělých rukou pacientů přiváděly informace o množství tlaku do elektrod, což muži umožnilo cítit až 19 zřetelných bodů na jejich protetických končetinách.

ReklamaZveřejňovat

Studijní předmět má cherry rajčata. Foto s laskavým svolením Russell Lee.

Aby se vytvořily složitější pocity, jako rozdíl mezi brýlem a hladkým povrchem, počítač přeměnil informace ze snímačů na různé elektrické signály. Ty byly zvednuty periferními nervy, které nesly smyslovou informaci k mozku. V průběhu času byli výzkumníci schopni jemně naladit signály, jakmile se pacienti na ně přizpůsobili.

"Smysl pro dotyk se skutečně zlepšuje," řekl Keith Vonderhuevel z Sidney, Ohio, v tiskové zprávě. Ztratil svou ruku v roce 2005 a nechal jej systém implantovat v lednu 2013. "Oni mění věci na počítači, aby změnili senzaci. Jednou se mi zdálo, jako by se mi voda přesahovala po zadní straně mé ruky."

Z důvodu potřeby pro počítač, který upravuje dotykové senzace přicházející ze snímačů, funguje tento systém v laboratoři pouze, ale vědci očekávají, že do pěti let vyvinou domácí systém.

Číst více: Gadget Report »

ReklamaZveřejnění

Kostní implantát poskytuje přidanou sílu

Systém vyvinutý druhou skupinou výzkumníků, kteří sídlí ve Švédsku, vytváří senzorický vstup z umělé končetiny v podobném cesta. Vědci však byli schopni umístit umělé rameno přímo do skeletu, v procesu nazývaném osseointegrace, spíše než používat nástavec na hrdlo v komerčně dostupnou protetiku.

"Používali jsme osseointegraci k vytvoření dlouhodobé stabilní fúze mezi člověkem a strojem, kde jsme je integrovali na různých úrovních," řekl Max Ortiz Catalan, vědecký pracovník na technologické univerzitě Chalmers v Gothenburgu ve Švédsku a vedoucí autor publikace v tiskové zprávě. "Umělé rameno je přímo připevněno k kostře a zajišťuje tak mechanickou stabilitu. "

Katalánský Max Ortiz (vlevo) a docent Rickard Brånemark (vpravo) s prvním pacientem léčeným osseointegratem implantátu. Foto s laskavým svolením Catalan.

Reklama

Navíc Catalan a jeho kolegové spojili protetické rameno se zbytky nervů a svalů v rameni amputace a poskytly mu jak pocit dotyku, tak schopnost ovládat umělou končetinu.

To mu umožnilo udržet si práci jako řidič kamionu, pomocí jeho protetické zbraně pro úkoly, včetně obsluhy strojů a rozbalení beden vejce. Používá je také pro vázání krajky na dětských bruslích.

ReklamaZveřejňovat

"Spolehlivá komunikace mezi protézou a tělem byla chybějícím spojením pro klinickou realizaci nervové kontroly a senzorickou zpětnou vazbu, a to je nyní na místě," řekl Catalan.

Protéza s osobností: londýnský umělec vytváří spletité končetiny pro přizpůsobení individuálním stylům »

Touch prohlubuje spojení s protetickou

Dotykový cit může poskytnout amputem větší kontrolu nad jejich končetinami, zejména množství aplikovaného tlaku. Nicméně, i bez tohoto pocitu jsou lidé schopni ovládat umělé končetiny s pozoruhodným množstvím obratnosti, z velké části kvůli smyslové zpětné vazbě pocházející z očí a svalů.

Reklama

Ale přidání dotekového pocitu k protézu může mít prospěch amputees jinými způsoby. Jedním z nich je snížení fantomové bolesti, intenzivní pocit, že končetina je stále připojena, přestože již není přítomna.Pacienti v nových studiích hlásili, že jejich fantomová bolest se snížila poté, co se začali cítit s umělou končetinou.

Pocit dotyku může také pomoci amputelům se psychologicky integrovat s jejich protetiky, což jim umožní vidět to ne jako externí nástroj, ale jako součást jejich vlastního těla. To by mohlo snížit počet amputelů, kteří po krátkém čase přestanou užívat protetiku a zvyšovat kvalitu jejich každodenního života.

ReklamaZveřejňovat

Miniaturní obrázek je studijním předmětem, který z banda strhává hroznu. Foto s laskavým svolením Dale Omori.