O mână bionică revoluționară a fuzionat cu oasele, mușchii și nervii unei femei

Viața lui Karin a luat o întorsătură dramatică atunci când un accident agricol i-a afectat brațul drept în urmă cu peste 20 de ani. De atunci, femeia a îndurat dureri chinuitoare. „Simțeam ca și cum aș avea constant mâna într-o mașină de tocat carne, ceea ce a creat un nivel ridicat de stres și a trebuit să iau doze mari de diferite analgezice”. Pe lângă durerea insolubilă, ea a descoperit că protezele convenționale erau incomode și nesigure și, prin urmare, de puțin ajutor în viața de zi cu zi. Toate acestea s-au schimbat când a primit o mâna bionică revoluționară care i-a permis să poarte confortabil o proteză mult mai funcțională toată ziua. Integrarea mai mare dintre membrul bionic și cel rezidual al lui Karin i-a alinat și durerea. „Pentru mine, această cercetare a însemnat mult, deoarece mi-a oferit o viață mai bună”.

Atașările mecanice și controlul fiabil al membrelor protetice sunt două dintre cele mai mari provocări în înlocuirea artificială a membrelor. Persoanele cu pierdere a membrelor resping adesea chiar și protezele sofisticate disponibile în comerț din aceste motive, ceea ce înseamnă o atașare dureroasă și inconfortabilă cu controlabilitate limitată și nesigură.

• Stimularea cerebrală la domiciliu cu ajutorul inteligenței artificiale ar putea îmbunătăți concentrarea
• Material rezistent la căldură, descoperit într-un meteorit prăbușit pe Pământ în 1724

Un grup multidisciplinar de ingineri și chirurgi a rezolvat aceste probleme prin dezvoltarea unei interfețe om-aparat care permite atașarea confortabilă a protezei de scheletul utilizatorului prin osteointegrare, permițând în același timp conexiunea electrică cu sistemul nervos prin intermediul electrozilor implantați în nervi și mușchi.

Cercetarea a fost condusă de prof. Max Ortiz Catalan, șeful cercetării protetice neuronale la Bionics Institute din Australia și fondator al Center for Bionics and Pain Research (CBPR) din Suedia.

Cum se simte femeia care a primit mâna bionică?

„Karin a fost prima persoană cu amputație sub cot care a primit mâna bionică extrem de integrată care poate fi folosită independent și fiabil în viața de zi cu zi. Faptul că și-a putut folosi proteza confortabil și eficient în activitățile zilnice timp de ani de zile este o dovadă promițătoare a potențialelor capacități de schimbare a vieții ale acestei noi tehnologii pentru persoanele care se confruntă cu pierderea membrelor”, spune Catalan.

Provocările la acest nivel de amputare sunt cele două oase (radius și ulna) care ar trebui să fie aliniate și încărcate în mod egal și că nu este mult spațiu disponibil pentru componentele implantate și protetice. Echipa de cercetare a reușit totuși să dezvolte un implant neuromusculo-scheletal adecvat care să permită conectarea sistemului de control biologic al utilizatorului (sistemul nervos) cu sistemul de control electronic al protezei.

„Abordarea noastră chirurgicală și de inginerie integrată explică, de asemenea, reducerea durerii, deoarece Karin folosește acum oarecum aceleași resurse neuronale pentru a controla proteza ca și pentru mâna ei biologică lipsă”, continuă cercetătorul.

Tratamentul și prevenirea durerii post-amputație sunt un alt obiectiv major pentru echipa Prof. Ortiz Catalan. Referitor la această problemă, Karin a spus că acum „a, un control mai bun asupra protezei mele, dar mai presus de toate, durerea mea a scăzut. Astăzi, am nevoie de mult mai puține medicamente”.

Pe ce se bazează tehnologia mâinii robotice?

O caracteristică cheie a noii tehnologii bionice este atașarea scheletică a protezei prin osteointegrare; procesul prin care țesutul osos îmbrățișează titanul creând o conexiune mecanică puternică, explică EurekAlert.

Prof. Rickard Brånemark, cercetător afiliat la MIT (SUA), profesor asociat la Universitatea Gothenburg (Suedia) și CEO al Integrum, a condus operația și a lucrat cu osteointegrarea pentru protezele membrelor de când au fost utilizate pentru prima dată la om.

„Integrarea biologică a implanturilor de titan în țesutul osos creează oportunități de a avansa și mai mult în îngrijirea persoanelor cu amputații. Combinând osteointegrarea cu chirurgia reconstructivă, electrozii implantați și Inteligența Artificială (AI), putem restabili funcțiile umane într-un mod fără precedent. Nivelul amputației sub cot are provocări deosebite, iar nivelul de funcționalitate atins marchează o etapă importantă pentru domeniul reconstrucțiilor avansate ale extremităților în ansamblu”, declară Brånemark.

Nervii și mușchii din membrul rezidual au fost rearanjați pentru transmite către mâna bionică mai multe surse de informații de control motor. Dr. Paolo Sassu a efectuat această parte a intervenției chirurgicale care a avut loc la Spitalul Universitar Sahlgrenska din Suedia, unde a condus și primul transplant de mână efectuat în Scandinavia.

Cine a realizat mâna bionică?

„În funcție de condițiile clinice, le putem oferi pacienților noștri cea mai bună soluție care uneori este biologică, cu un transplant de mână, iar uneori este bionic cu proteză neuromusculo-scheletică. Ne îmbunătățim continuu în ambele sensuri”, spune Dr. Sassu, de la Istituto Ortopedico Rizzoli (Italia) și de la Center for Bionics and Pain Research.

Mâna bionică dezvoltată de Prensilia, și anume Mia Hand, prezintă componente motorii și senzoriale unice care îi permit utilizatorului să-și desfășoare 80% din activitățile vieții de zi cu zi.

„Acceptarea protezei este esențială pentru utilizarea cu succes a acesteia. Pe lângă performanța tehnică, Prensilia s-a străduit să dezvolte o mână care ar putea fi complet personalizată din punct de vedere estetic. Mia Hand s-a născut pentru a fi arătată și nu ascunsă. Am vrut ca utilizatorii să fie mândri de ceea ce sunt, mai degrabă decât să simtă rușine pentru ceea ce s-a pierdut”, spune Dr. Francesco Clemente, Managing Director al Prensilia.

Vă recomandăm să citiți și:

De ce ne trezim tot mai devreme pe măsură ce îmbătrânim?

Un semn subtil din ochi ar putea fi primul indiciu al pierderii auzului

Întorsătură neașteptată de situație: Internetul ar fi benefic pentru prevenirea demenței

Oamenii de știință au descoperit că marijuana lasă metale grele în corpul uman