Elektroniczna proteza

Protezę nogi wyposażoną w sensory pozwalające człowiekowi „czuć” po czym stąpa opracowali inżynierowie z Austrii. Otrzymał ją okaleczony kilka lat temu mężczyzna.

Publikacja: 09.06.2015 12:59

Czujniki wmontowano w sztuczną stopę

Czujniki wmontowano w sztuczną stopę

Foto: materiały prasowe

Wolfgang Rangger stracił prawą nogę w 2007 roku po zablokowaniu naczyń krwionośnych skrzepem, który spowodował udar. Teraz otrzymał całkowicie nową nogę, wyposażoną w specjalne obwody elektroniczne. Służą one przekazywaniu impulsów ze stopy do układu nerwowego. Dzięki temu Rangger może czuć po czym chodzi.

- Czuję się tak, jakbym odzyskał własną nogę — mówi 54-letni pacjent, który od pół roku testuje urządzenie zarówno w domu, jak i w laboratorium w jednym z austriackich uniwersytetów. — Naprawdę dostałem drugie życie. Nie ślizgam się na lodzie, mogę ocenić, czy idę po asfalcie, żwirze, piasku czy trawie. Czuje nawet niewielkie kamyczki.

Rangger może jeździć na rowerze, biegać, a nawet wspinać się na skałki. Gdy nosi buty i spodnie trudno zauważyć, że używa protezy od kolana w dół. Wszystko dzięki sześciu czujnikom zainstalowanym pod sztuczną stopą. Mierzą nacisk w okolicach pięty i palców oraz przesuwanie się stopy względem podłoża. Impulsy elektryczne trafiają do układu elektronicznego, który zamienia je w sygnał „zrozumiały" dla układu nerwowego człowieka. Mikrokontroler stymuluje nerwy pod skórą tuż nad miejscem amputacji. Włókna nerwowe trzeba było przesunąć na udo pacjenta i tuż pod skórę, aby łatwiej było wykonywać stymulację.

- Te czujniki informują mózg w którym miejscu znajduje się stopa i dają użytkownikowi wrażenie, że rzeczywiście dotyka podłoża nogą — tłumaczy prof. Hubert Egger z Uniwersytetu w Linzu. Ten sam naukowiec zaprezentował w 2010 roku protezę ręki sterowaną bezpośrednio aktywnością neuronów człowieka.

Naukowiec przyznaje, że podobne czujniki wykorzystywano już w protezach dłoni. Umożliwiają one lepsze czucie sztucznej ręki oraz regulację siły nacisku palców. Dzięki takim czujnikom — po krótkim treningu — osoba z protezą może podnosić delikatne przedmioty bez obawy o ich uszkodzenie, a także uścisnąć dłoń na powitanie nie raniąc drugiego człowieka.

- Obecnie taka elektroniczna proteza nogi kosztuje od 10 do 30 tys. euro — mówi prof. Egger. Jego zdaniem w produkcję takich urządzeń mogą zaangażować się mniejsze firmy. Wytwarzanie ich w większej skali pozwoli obniżyć cenę do takiej, którą zaakceptują potrzebujący nawet w krajach rozwijających się.

- Ludzie po amputacji nie są pacjentami w tradycyjnym znaczeniu tego słowa. Nie są chorzy, po prostu brakuje im kończyny — uważa austriacki naukowiec. — Zwracając im możliwość poruszania się, oddajemy im również niezależność. Mogą się zintegrować ze społeczeństwem. I o to chodzi w mojej pracy.

Zastosowanie nowoczesnej protezy pozwoliło również wyeliminować bóle fantomowe — czyli nieprzyjemne bodźce płynące z nieistniejącej, amputowanej już kończyny. Rangger przyznaje, że przez to zjawisko nie mógł chodzić, a spał tylko po dwie godziny w ciągu nocy. — Za dania potrzebowałem morfiny, żeby jako tako normalnie funkcjonować — opowiada.

Z prof. Eggerem spotkał się przy okazji jednego ze spotkań grup wsparcia dla osób z amputowanymi kończynami. — Uderzyło mnie, że Rangger nigdy się nie roześmiał. Miał ciemne worki pod oczami. Wyglądał okropnie — mówi prof. Egger. — To było w 2012 roku. Od tamtego czasu Rangger bardzo się zmienił. Jest dziś innym człowiekiem.

Nauka
Dlaczego superwulkan Yellowstone nie wybucha? Naukowcy odkryli cenną wskazówkę
Nauka
Kiedy gospodarki są w szoku? Co i jak kształtuje cykle koniunkturalne
Nauka
Obraz, notatki na marginesach. Co staropolskie książki mówią o ich czytelnikach?
Nauka
Etiopskie kazania. Nieznane karty z historii zakodowane w starożytnym języku
Nauka
Niezwykły fenomen „mlecznego morza”. Naukowcy bliżej rozwiązania zagadki