Amputacja kończyny zawsze jest prywatną tragedią, ale dochodzi do tego tylko w sytuacjach ekstremalnych, gdy lekarze nie mają wyboru. Od dziesięcioleci bioniczne kończyny oferują coraz szerszy zakres ruchu, a nawet podstawowe czucie. Przepaść między syntetycznymi a organicznymi kończynami nadal jest zauważalna. Naukowcy zaczynają rozumieć, jak ją zniwelować tworząc kolejną generację bionicznych protez.
Jaka powinna być proteza idealna?
W czasopiśmie “Biomedical Engineering” opisano nową generację bionicznych protez, zdolnych nie tylko uzupełnić, ale i zastąpić funkcjonalność utraconych kończyn. Jak to możliwe?
Celem protetyki jest zastąpienie funkcjonalnego ubytku w ciele człowieka pewnego rodzaju urządzeniem technologicznym. Osoba, która straciła kończynę, może doświadczyć poważnego upośledzenia ruchu, a także zdolności do sterowania otoczeniem. W połączeniu z utratą czucia, funkcjonalna utrata ciała może również zmienić lub ograniczyć autonomię. W związku z tym, wymagania i oczekiwania wobec protez kończyn górnych i dolnych znacznie się różnią.
Kończyny dolne zwykle pomagają w zadaniach cyklicznych lub lokomocyjnych, więc ich protezy mają głównie spełniać funkcje praktyczne. Natomiast kończyny górne wspomagają znacznie szerszy zakres bardziej zręcznościowych czynności. Osoby używające protez jako zastępczych kończyn górnych wymieniają funkcję, trwałość, komfort, wygląd i koszt jako podstawowe czynniki decydujące o ich wyjątkowości. Wszystkie te cechy razem zmieniają wygląd protezy, oprócz mowy ciała i możliwości manipulowania obiektami świata zewnętrznego.
Ankieta przeprowadzona wśród osób po amputacjach w USA i Europie wykazała, że najbardziej pożądanymi cechami protez kończyn górnych są oddzielne palce, możliwość chwytania przedmiotów bez ich wyślizgiwania się oraz mierzalna, proporcjonalna siła chwytu. Użytkownicy protez górnej części ciała życzyli sobie również zwiększenia zakresu ruchu, oprócz szybkości ruchu nadgarstka, bardziej organicznego, naturalnego wyglądu, poprawy w zarządzaniu temperaturą, zmniejszenia wagi i hałasu oraz zwiększonego czuciowego sprzężenia zwrotnego.
Projektowanie funkcjonalnych, satysfakcjonujących protez jest problemem inżynieryjnym o wielu zmiennych.
Złożone problemy protez nóg
Protezy kończyn dolnych także nie mogą być byle jakie. Podczas gdy większość osób po amputacji kończyny dolnej czuje się pewnie idąc do przodu po płaskim terenie, utrzymanie równowagi i chodzenie po nierównym terenie lub w górę jest nadal trudnym zadaniem.
“Jest to szczególnie widoczne u pacjentów po amputacji powyżej kolana, z ograniczoną mobilnością lub z niewystarczającym dostępem do rehabilitacji. Dodatkowo, problemy skórne spowodowane noszeniem panewki w większym stopniu dotykają osoby po amputacji kończyny dolnej, co skutkuje znacznym skróceniem dystansu marszu i porzuceniem protezy, kiedy to użytkownicy decydują, że ból związany z protezą nie jest wart zysku w postaci zwiększonej funkcjonalności” – czytamy w badaniu.
Stworzenie realnego substytutu dla osób po amputacji jest jednym z najbardziej złożonych wyzwań bioinżynieryjnych w świecie medycyny. Niedawno implant neuronowy umożliwił człowiekowi korzystanie z robotycznego ramienia z dotykowym sprzężeniem zwrotnym, dosłownie czując świat dzięki syntetycznemu zamiennikowi utraconej ręki. Z czasem może się okazać, że najbardziej zaawansowane protezy kończyn przedstawiane w filmach SF będą postrzegane jako osobliwe, a może nawet prymitywne.
