Senjata Prostetik yang Berkekuatan Tinggi Berikan Ketegangan Amputees dan Sense of Touch
Isi kandungan:
- Lelaki Rasa Hampir 20 Mata pada Limbs Prostetik
- Implan Bone Memberi Kekuatan Ditambah
- Sentuhan Mendalamkan Sambungan ke Prostetik
Sentuh adalah sensasi kuat. Satu yang menghubungkan kita dengan dunia di sekeliling kita, membolehkan kita membezakan antara menggosok anak kucing melawan bahagian belakang tangan kita dan kuku tajam yang keluar dari tembok yang belum selesai.
Tetapi sensasi sentuhan adalah lebih daripada satu cara untuk mengenal pasti objek. Mereka membolehkan kita menyesuaikan pergerakan otot kita, kerana maklumat deria diturunkan ke otak dari otot dan kulit. Maklumat tambahan ini memberi perbezaan antara menjejaskan anggur antara ibu jari dan jari kami, dan membuat banyak jus anggur.
advertisementAdvertisementUntuk amputees, maklum balas deria daripada anggota prostetik mereka telah lama tidak hadir, walaupun anggota tiruan sendiri telah berkembang sejak beberapa dekad yang lalu ke dalam peranti robotik yang sangat canggih. Tetapi dua kumpulan penyelidikan, yang kerja-kerja diterbitkan dalam edisi Oktober 8 Perubatan Translasional Perubatan, sedang berusaha untuk memberikan anggota artifak itu pelbagai sensasi.
"Perasaan sentuhan adalah salah satu cara kita berinteraksi dengan objek di sekeliling kita," kata Dustin Tyler, profesor kejuruteraan bioperubatan di Case Western Reserve University dan pengarah salah satu daripada kajian penyelidikan, dalam sidang akhbar. "Matlamat kami bukan sekadar untuk memulihkan fungsi, tetapi untuk membina penyambungan semula kepada dunia. Ini adalah pemulihan sensasi yang tahan lama di atas pelbagai mata di tangan."
Berita Berkaitan: Tangan Bionik Baru Membawa Amputee 'Rasa' Objek dalam Masa Nyata »
IklanLelaki Rasa Hampir 20 Mata pada Limbs Prostetik
Untuk memberikan amputees dengan rasa perasaan dalam anggota buatan mereka, kumpulan penyelidik yang diketuai oleh Tyler mengepalai elastik elektrod ke dalam lengan seorang pesakit lelaki dan lengan atas yang lain. Jenis-jenis elektrod membungkus sekeliling saraf dan bukan menembusi membran pelindung, yang berpotensi menyebabkan kerosakan saraf jangka panjang.
Sensor pada tangan buatan pesakit memberi maklumat mengenai jumlah tekanan kepada elektrod, membolehkan lelaki merasakan sehingga 19 mata yang berbeza pada anggota prostetik mereka.
AdvertisementAdvertisement
Subjek kajian memegang tomato ceri. Photo courtesy of Russell Lee.
Untuk menghasilkan sensasi yang lebih kompleks, seperti perbezaan di antara kertas pasir dan permukaan licin, komputer menukar maklumat dari sensor ke dalam isyarat elektrik yang berbeza-beza. Ini diambil oleh saraf periferal, yang membawa maklumat deria ke otak. Dari masa ke masa, para penyelidik dapat menyempurnakan isyarat ketika pesakit menjadi sesuai dengannya.
"Perasaan sentuhan sebenarnya menjadi lebih baik," kata Keith Vonderhuevel, dari Sidney, Ohio, dalam siaran akhbar. Dia kehilangan tangannya pada tahun 2005 dan sistem itu ditanam pada Januari 2013. "Mereka mengubah sesuatu di komputer untuk mengubah sensasi. Suatu kali, ia merasakan air mengalir di belakang tangan saya."
Kerana keperluan untuk komputer untuk menyesuaikan sensasi sentuhan yang datang dari sensor, sistem ini pada masa ini hanya berfungsi di makmal, tetapi penyelidik mengharapkan untuk membangunkan sistem berasaskan rumah dalam tempoh lima tahun.
Baca Lagi: Laporan Gadget »
AdvertisementAdvertisementImplan Bone Memberi Kekuatan Ditambah
Sistem yang dibangunkan oleh kumpulan penyelidik lain, yang berpusat di Sweden, menghasilkan input deria dari anggota tiruan cara. Walau bagaimanapun, para penyelidik juga dapat melampirkan lengan buatan terus ke rangka, dalam proses yang disebut osseointegration, daripada menggunakan lampiran soket dalam prostetik yang tersedia secara komersial.
"Kami telah menggunakan osseointegration untuk mewujudkan gabungan stabil jangka panjang antara manusia dan mesin, di mana kami telah mengintegrasikannya pada tahap yang berbeza," kata Max Ortiz Catalan, saintis penyelidikan di Chalmers University of Technology di Gothenburg, Sweden, dan memimpin pengarang penerbitan, dalam siaran akhbar. "Lengan tiruan dilampirkan secara langsung pada rangka, sehingga menyediakan kestabilan mekanikal. "
Max Ortiz Catalan (kiri) dan profesor bersekutu Rickard Branemark (kanan) dengan pesakit pertama yang dirawat dengan sistem implan osseointegrated. Photo courtesy of Catalan.
IklanSelain itu, Catalan dan rakan-rakannya menghubungkan lengan prostetik ke sisa-sisa saraf dan otot-otot di lengan amputee, memberikannya sentuhan dan kemampuan untuk mengawal anggota tiruan.
Ini membolehkan beliau mengekalkan tugasnya sebagai pemandu trak, menggunakan lengan prostetiknya untuk tugas-tugas termasuk mesin operasi dan membongkar peti-peti telur. Dia juga menggunakannya untuk mengikat tali pada anak-anaknya.
AdvertisementAdvertisement"Komunikasi yang boleh dipercayai antara prostesis dan badan telah menjadi pautan hilang untuk pelaksanaan klinikal kawalan saraf dan maklum balas deria, dan ini kini sudah ada," kata Catalan.
Prostetik dengan Keperibadian: Artis London Mencipta Limbs Berpengaruh untuk Mengayakan Gaya Individu »
Sentuhan Mendalamkan Sambungan ke Prostetik
Rasa sentuhan boleh memberikan amputees dengan kawalan yang lebih besar terhadap anggota badan mereka, terutamanya jumlah tekanan yang dikenakan. Walau bagaimanapun, walaupun tanpa sensasi itu, orang masih dapat mengawal anggota buatan dengan ketangkasan yang luar biasa, sebahagian besarnya kerana maklum balas deria yang berasal dari mata dan otot.
IklanTetapi menambah sensasi sentuhan kepada prostetik boleh memberi manfaat kepada amputees dengan cara lain. Salah satu daripada ini adalah pengurangan kesakitan hantu, sensasi sengit yang anggota badan masih dilekatkan, walaupun tidak ada lagi.Pesakit dalam kajian baru melaporkan bahawa sakit hantu mereka berkurang selepas mereka mula merasakan dengan anggota buatan.
Perasaan sentuhan juga boleh membantu amputees mengintegrasikan secara psikologi dengan prostetik mereka, membolehkan mereka melihatnya bukan sebagai alat luaran, tetapi sebagai sebahagian daripada tubuh mereka sendiri. Ini, seterusnya, dapat mengurangkan jumlah amputees yang berhenti menggunakan prostetik mereka selepas masa yang singkat, dan meningkatkan kualiti kehidupan seharian mereka.
AdvertisementAdvertisementImej kecil adalah subjek kajian memetik anggur dari sekumpulan. Photo courtesy of Dale Omori.
