Η χρήση ενός βραχίονα δεν πρέπει να σημαίνει απώλεια όλης της αίσθησης αφής, χάρη στα προσθετικά χέρια που διεγείρουν τα νεύρα με ήπια ηλεκτρική ανάδραση.
Ο ασθενής μπορεί να εκτελεί καθημερινές εργασίες με μια μονάδα αισθητηρίου ελέγχου ενσωματωμένη στον προσθετικό βραχίονα του. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις ανέπτυξαν έναν αλγόριθμο ελέγχου που ρυθμίζει το ρεύμα, έτσι ένας ασθενής αισθάνεται σταθερή αίσθηση.
«Δίνουμε αίσθηση πίσω σε κάποιον που έχει χάσει το χέρι του. Η ιδέα είναι ότι δεν θέλουμε πλέον το προσθετικό χέρι να αισθάνεται σαν εργαλείο, θέλουμε να αισθάνεται σαν προέκταση του σώματος », δήλωσε ο Aadeel Akhtar, MD / Phh. φοιτητής στο πρόγραμμα νευροεπιστήμης και του προγράμματος επιστημονικής ιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις. Ο Akhtar είναι ο κύριος συγγραφέας ενός εγγράφου που περιγράφει τη μονάδα ελέγχου αισθητηρίων, που δημοσιεύθηκε στο Science Robotics, και ο ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της PSYONIC, μιας εταιρείας εκκίνησης που αναπτύσσει βιονικά όπλα χαμηλού κόστους. «Τα εμπορικά προσθετικά δεν έχουν καλή αισθητήρια ανατροφοδότηση. Αυτό είναι ένα βήμα προς τη λήψη αξιόπιστων αισθητηριακών σχολίων στους χρήστες προσθετικών », είπε.
Οι προσθετικοί βραχίονες έχουν αισθητήρες στα δάχτυλα για να παρέχουν διέγερση των νεύρων. Έτσι, κάθε φορά που ο χρήστης έρχεται σε επαφή με κάτι, ένα ηλεκτρικό σήμα στο δέρμα αντιστοιχεί στην ποσότητα πίεσης που ασκείται από το βραχίονα. Ας πάρουμε ένα παράδειγμα, ένα μπουκάλι νερό θα δημιουργούσε μια αίσθηση φωτός, αλλά μια σκληρή ώθηση θα είχε ένα ισχυρότερο σήμα.
Ο Timothy Bretl, ο κύριος ερευνητής της μελέτης είπε ότι «υπήρξαν πολλά προβλήματα με την παροχή αξιόπιστων σχολίων στους χρήστες. Κατά τη διάρκεια της συνήθους φθοράς με την πάροδο του χρόνου, ηλεκτρόδια που συνδέονται με το δέρμα άρχισαν να ξεφλουδίζουν, κάτι που μπορεί να προκαλέσει την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος στην περιοχή που παραμένει συνδεδεμένη, η οποία μπορεί να προκαλέσει επώδυνο σοκ στον χρήστη. Επίσης, η εφίδρωση μπορεί να διακόψει τη σύνδεση μεταξύ του ηλεκτροδίου και του δέρματος, λόγω του οποίου ο χρήστης δεν θα αισθανθεί καθόλου ανατροφοδότηση. «Μια σταθερή, αξιόπιστη αισθητηριακή εμπειρία θα μπορούσε να βελτιώσει σημαντικά την ποιότητα ζωής ενός προσθετικού χρήστη», δήλωσε ο Bretl.
Η ανατροφοδότηση που ο ασθενής παρακολουθεί από έναν ελεγκτή, ο οποίος επιτρέπει στον χρήστη να προσαρμόσει το τρέχον επίπεδο για σταθερή ανατροφοδότηση. Ακόμη και κατά τη στιγμή της εφίδρωσης ή όταν τα ηλεκτρόδια ξεφλουδίζονται 75%. Οι ερευνητές δοκίμασαν τον ελεγκτή σε δύο ασθενείς, πραγματοποίησαν μια δοκιμή όπου τα ηλεκτρόδια αφαιρέθηκαν ασυνήθιστα και διαπίστωσαν ότι η μονάδα ελεγκτή μείωσε αυτόματα το ηλεκτρικό ρεύμα, έτσι ανέφερε υπομονετικά σταθερή ανατροφοδότηση χωρίς να πάρει σοκ. Ο χρήστης πραγματοποίησε επίσης την καθημερινή εργασία (όπως: σκαλοπάτια, σφυρήλατο καρφί σε σανίδα και τρέξιμο σε ελλειπτικό μηχάνημα) στη δοκιμή, η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει απώλεια αίσθησης λόγω ιδρώτα.
«Αυτό που βρήκαμε είναι ότι όταν δεν χρησιμοποιήσαμε τον ελεγκτή μας, οι χρήστες δεν μπορούσαν πλέον να αισθανθούν την αίσθηση μέχρι το τέλος της δραστηριότητας. Ωστόσο, όταν είχαμε ενεργοποιήσει τον αλγόριθμο ελέγχου, μετά τη δραστηριότητα είπαν ότι θα μπορούσαν ακόμα να αισθανθούν την αίσθηση μια χαρά », είπε ο Akhtar.
Η προσθήκη της μονάδας ελεγχόμενης διέγερσης θα κοστίσει πολύ λιγότερο από την ίδια την προσθετική, είπε ο Akhtar. "Παρόλο που δεν γνωρίζουμε ακόμη την ακριβή κατανομή του κόστους, στόχος μας είναι να καλυφθεί πλήρως από την ασφάλιση χωρίς κόστος εκτός χρηστών για τους χρήστες."
Η ομάδα εργάζεται για το μέγεθος της μονάδας που παρέχει την ηλεκτρική ανατροφοδότηση. Το να το κάνεις μικρότερο βοηθά στην τοποθέτηση του μέσα σε έναν προσθετικό βραχίονα αντί να το προσαρτάς εξωτερικά. Σχεδιάζουν επίσης τις δοκιμές με περισσότερα όχι. ασθενών για την παροχή καλύτερων λύσεων.
«Μόλις λάβουμε ένα μικροσκοπικό διεγερτικό, σκοπεύουμε να κάνουμε περισσότερες δοκιμές ασθενών όπου μπορούν να το πάρουν σπίτι για μεγάλο χρονικό διάστημα και μπορούμε να αξιολογήσουμε πώς αισθάνεται καθώς εκτελούν δραστηριότητες καθημερινής ζωής. Θέλουμε οι χρήστες μας να μπορούν να αισθάνονται και να κρατούν αξιόπιστα τα πράγματα τόσο ευαίσθητα όσο το χέρι ενός παιδιού », δήλωσε ο Akhtar. "Αυτό είναι ένα βήμα προς την κατεύθυνση της δημιουργίας ενός προσθετικού χεριού που γίνεται επέκταση του σώματος και όχι απλώς ένα άλλο εργαλείο."