Да останеш на ръката не трябва да означава загуба на чувството за допир, благодарение на протезните ръце, които стимулират нервите с лека електрическа обратна връзка.
Пациентът може да изпълнява ежедневни задачи със сензорен контролен модул, интегриран с протезната му ръка. Изследователи от Университета на Илинойс разработиха контролен алгоритъм, който регулира тока, така че пациентът изпитва стабилни усещания.
„Връщаме сензация на някой, който е загубил ръката си. Идеята е, че вече не искаме протезната ръка да се чувства като инструмент, искаме тя да се чувства като продължение на тялото “, каза Aadeel Akhtar, MD / Ph.D. студент в програмата по неврология и програмата на медицинския учен в Университета на Илинойс. Akhtar е водещ автор на статия, описваща сензорния контролен модул, публикувана в Science Robotics, и основател и главен изпълнителен директор на PSYONIC, стартираща компания, която разработва евтини бионични оръжия. „Търговското протезиране няма добра сензорна обратна връзка. Това е стъпка към получаване на надеждна сензорна обратна връзка за потребителите на протези “, каза той.
Протезните ръце имат сензори в върха на пръстите, за да осигурят нервна стимулация. Така че, когато потребителят влезе в контакт с нещо, електрическият сигнал върху кожата съответства на количеството натиск, упражняван от ръката. Да вземем пример, бутилка с вода би създала светлинно усещане, но при силно натискане би имало по-силен сигнал.
Тимъти Бретл, главният изследовател на изследването, каза, че „има много проблеми с предоставянето на надеждна обратна връзка на потребителите. По време на обичайното износване с течение на времето електродите, свързани с кожата, започнаха да се отлепват, което може да доведе до генериране на електрически ток в зоната, която остава прикрепена, което може да причини болезнен шок за потребителя. Също така, изпотяването може да прекъсне връзката между електрода и кожата, поради което потребителят изобщо няма да усети обратна връзка. „Устойчивото, надеждно сензорно преживяване може значително да подобри качеството на живот на потребителя на протеза“, каза Бретл.
Обратната връзка, която пациентът изпитва, се наблюдава от контролер, който позволява на потребителя да регулира текущото ниво за стабилна обратна връзка. Дори по време на изпотяване или когато електродите са обелени на 75%. Изследователите са тествали контролера на двама пациенти, те извършват тест, при който електродите са били нестандартно отлепени и са установили, че модулът на контролера автоматично намалява електрическия ток, така че търпеливо отчита стабилна обратна връзка, без да получи никакъв шок. Потребителят също така изпълнява ежедневната задача (като: изкачване на стълби, забиване на пирон в дъска и бягане на елипсовидна машина) в теста, което може да причини загуба на усещане поради потта.
„Това, което открихме, е, че когато не използвахме нашия контролер, потребителите вече не можеха да усетят усещането до края на дейността. Въпреки това, когато имахме включен алгоритъм за управление, след активността те казаха, че все още могат да усетят усещането много добре “, каза Ахтар.
Добавянето на контролирания стимулационен модул би струвало много по-малко от самото протезиране, каза Ахтар. "Въпреки че все още не знаем точната разбивка на разходите, целта ни е тя да бъде изцяло покрита от застраховка, без да има излишни разходи за потребителите."
Екипът работи върху размера на модула, който осигурява електрическата обратна връзка. Намаляването му помага да се постави в протезната ръка, вместо да се прикрепя външно. Те също така планират тестването с повече не. на пациентите за осигуряване на по-добри решения.
„След като получим миниатюризиран стимулатор, планираме да направим повече тестове за пациенти, където те могат да го приберат вкъщи за продължителен период от време и можем да оценим какво е усещането, докато извършват ежедневни дейности. Искаме нашите потребители да могат надеждно да усещат и държат нещата, деликатни като детска ръка “, каза Ахтар. „Това е стъпка към направата на протезна ръка, която се превръща в продължение на тялото, а не просто като друг инструмент.“