Rehabilitační institut v Chicagu tento týden představil první ženu, která byla vybavena jeho technologií „bionické ruky“. Claudia Mitchellová, které byla po nehodě na motocyklu amputována levá ruka v rameni, nyní může svou protézou uchopit táhlo zásuvky pomocí myšlenky „uchop táhlo zásuvky“. To, že člověk může myšlenkami úspěšně ovládat několik složitých pohybů protetické končetiny, otevírá amputovaným lidem svět nových možností. Nastavení – chirurgické i technologické -, které tento výkon umožňuje, je téměř stejně úžasné jako výsledky zákroku.
Technologie „bionické ruky“ je možná především díky dvěma skutečnostem souvisejícím s amputací. Za prvé, motorická kůra v mozku (oblast, která řídí dobrovolné pohyby svalů) stále vysílá řídicí signály, i když některé dobrovolné svaly již nejsou k dispozici pro ovládání; a za druhé, když lékaři amputují končetinu, neodstraní všechny nervy, které kdysi vedly signály do této končetiny. Pokud tedy člověk přijde o ruku, zůstanou mu funkční nervové úpony, které končí v rameni a jednoduše nemají kam posílat své informace. Pokud lze tato nervová zakončení přesměrovat do pracovní svalové skupiny, pak když si člověk pomyslí „uchopit rukou rukojeť“ a mozek vyšle příslušné signály do nervů, které by měly komunikovat s rukou, skončí tyto signály v pracovní svalové skupině místo na mrtvém konci v rameni.
Reklama
Přesměrování těchto nervů není jednoduchý úkol. Dr. Todd Kuiken z RIC vyvinul postup, který nazývá „cílená svalová reinervace“. Chirurgové v podstatě rozříznou rameno, aby se dostali k nervovým zakončením, která ovládají pohyby ramenních kloubů, jako je loket, zápěstí a ruka. Poté, aniž by nervy poškodili, přesměrují jejich zakončení do funkční skupiny svalů. V případě „bionické ruky“ RIC chirurgové připojí nervová zakončení k souboru prsních svalů. Trvá několik měsíců, než nervy do těchto svalů vrostou a plně se do nich začlení. Konečným výsledkem je přesměrování řídicích signálů:
Aby bylo možné tyto signály využít k ovládání bionické ruky, umístí se při sestavě RIC elektrody na povrch hrudních svalů. Každá elektroda ovládá jeden ze šesti motorů, které pohybují klouby protetické ruky. Když si člověk pomyslí „otevři ruku“, mozek vyšle signál „otevři ruku“ do příslušného nervu, který se nyní nachází v hrudníku. Když nervové zakončení přijme signál, hrudní sval, ke kterému je připojeno, se stáhne. Když se hrudní sval „otevřít ruku“ stáhne, elektroda na tomto svalu zaznamená aktivaci a řekne motoru ovládajícímu bionickou ruku, aby ji otevřel. A protože je každé nervové zakončení integrováno do jiného kusu hrudního svalu, může osoba, která nosí bionickou ruku, pohybovat všemi šesti motory současně, což vede k docela přirozenému rozsahu pohybů protézy.
Další informace o „bionické ruce“ RIC, robotických protézách a souvisejících tématech najdete na další stránce.
Reklama
.