Robotizovana protetska ruka vraća čulo dodira

Robotizovanu protetsku ruku naučnici su nazvali „Luka Skajvoker“ po ruci koju koristi lik u filmu Imperija uzvraća udarac iz serijala Ratovi zvezda.

Ruka je tako precizna da je Kevin Valgamot, prvi čovek koji je imao priliku da je koristi, uspeo da otkine zrno grožđa sa grozda, a da ga ne zgnječi, uspeo je da oljušti bananu, čak je mogao i da kuca sms poruke.

„Jedna od prvih stvari koju je želeo da uradi bilo je da stavi svoj venčani prsten. To je nemoguće uraditi jednom rukom. Bilo je veoma dirljivo“, naveo je rukovodilac ovog istraživanje, profesor Gregori Klark, inženjer biomedicine na Univerzitetu u Juti.

Gospodin Valgamot je uspeo da podigne jaje a da ga ne slomi, da drži svoju suprugu za ruku, ali i da uvuče jastuk u jastučnicu.

Protetskom rukom i prstima upravlja se pomoću elektroda koje su usađene u mišiće pacijenta. Prenosni prototip koji je razvio tim naučnika Univerziteta u Juti, povezan je sa računarom koji je pričvršćen za pojas korisnika tako da mu omogućava slobodu kretanja.

Posle prvog korišćenja „Luka Skajvoker ruke“, Valgamont priznaje da je osećaj bio neverovatan i da je gotovo zaplakao kada mu se povratio osećaj za koji je verovao da više nikada neće imati.

Ruka koju kontrolišu misli korisnika funkcioniše po principu zatvorenog kruga i sprečava nastanak osećaja fantomskog bola, što je uobičajena pojava kod ljudi kojima je anmputiran neki ekstremitet.

Naučnici su uspeli da postave algoritam koji oponaša način na koji ljudska ruka oseća predmete i šalje odgovarajuće signale u mozak. U eksperimentima, korisnici su uspevali da prepoznaju veličinu, teksturu i vrstu različitih predmeta čak i kada su imali zatvorene oči i zapušene uši.

Proteza je korisniku uspela da povrati skoro 119 oseta, od osećaja pritiska do vibracije. Mogao je brže i preciznije da identifikuje objekte i da njima bolje rukuje, nego sa bilo kojim drugim postojećim protezama.

Istraživanje je trajalo 14 meseci a njegovi rezultati koji su objavljeni u časopisu Sajens robotiks nadovezuju se na prethodne radove koji svedoče o mogućnostima veštačkih bioloških senzora koji mogu da sprovode neuronske informacije i vrate prirodni osećaj ljudima kojima je amputirana ruka. Dosadašnji protetski uređaji su mogli da nadomeste samo motorne funkcije.

„Luka Skajvoker ruku“ proizvela je kompanija "Deka Research and Development" iz Nju Hempšira, a sačinjena je od metalnih delova koji su prekriveni čistom silikonskom „kožom“. Ruka se napaja uz pomoć spoljne baretije i prčvršćena je žicama za ruačunar.

Doprinos profesora Klarka i njegovih saradnika je u tome što su pronašli sistem koji omogućava da se signal prenese do nervnih ćelija korisnika. Snop od 100 sićušnih elektroda i žica se usađuje u sačuvani deo ruke. Ove „biološke žice“, pronalazak profesora Ričarda Normana, sprovode signal do računara koji ih prevodi u digitalne signale koji ruci daju komandu da se pomera. Pored toga, ova ruka ume i da oseti predmet i prenese informaciju koliki pritisak je potrebno izvršiti na njega.

„Stvaranje osećaja je velika stvar, ali način na koji tu informaciju šaljete je takođe od ključne važnosti i ako je učinite biološki realnijom, mozak će je bolje razumeti i performanse će biti mnogo bolje“, ističe profesor Klark.

Trenutno, istraživački tim Univerziteta u Juti nastoji da razvije potpuno prenosivu verziju koja neće biti žicama vezana za kompjuter što će korisnicima omogućiti potpunu slobodu kretanja i korišćenja.

Ovu vrstu proteze za sada mogu da koriste samo oni kojima je ruka amputirana ispod lakta i gde su još sačuvani mišići za pomeranje ruke, ali se profesor Klark nada da će uspeti da je prilagode i onima kojma je izvršena drastičnija amputacija.