Protezy bioniczne kończyn – zbiór najważniejszych informacji

Bioniczne protezy to prawdziwa innowacja, która niesie dużą nadzieję dla osób pozbawionych kończyn dolnych lub górnych. Sterowanie protezami odbywa się poprzez impulsy wytwarzane przez mózg. Niestety obecnie są to konstrukcje bardzo kosztowne, więc jeszcze długo nie trafią do powszechnego użytku. Cały czas trwają prace naukowe, które mają udoskonalić mechanizm protez, a także zwiększyć ich precyzję. Być może w przyszłości bioniczne protezy będą dostępne dla wszystkich osób niepełnosprawnych. Na razie jednak nie można stwierdzić, kiedy to nastąpi.

Co to jest bioniczna proteza?

Bioniczna proteza na pierwszy rzut oka może przypominać standardową protezę. Należy jednak wiedzieć, że wykorzystuje ona fale mózgowe. Oznacza to, że jest ona kierowana poprzez myśli (z pominięciem myśli). Komunikacja odbywa się poprzez impulsy mózgowe. Oczywistym jest, że proteza bioniczna nie czyta w ludzkich myślach, a jedynie reaguje na pewne grupy neuronów. Możliwe jest to poprzez elektroencefalograf(EEG), który utrwala aktywność bioelektryczną mózgu. Duże znaczenie ma aktywność konkretnych obszarów mózgu, gdyż to właśnie dzięki nim możliwe jest oddziaływanie na sztuczną kończynę. Warto wiedzieć, że elektroencefalograf jest całkowicie bezinwazyjny. Nie ma więc konieczności wykonywania operacji wszczepienia sensorów do kory mózgowej (tak, jak w przypadku elektrokortykografii (ECoG)). Alternatywą są czujniki, które rozmieszczane są na powierzchni głowy. Jest to magnetoelektroencefalografia (MEG), czyli metoda umożliwiająca rejestrację aktywności magnetycznej mózgu. MEG pozwala również na pomiar zmian natlenienia obszarów aktywnych mózgu, czyli funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI). Aktywność kory mózgowej może być również mierzona poprzez spektroskopię w podczerwieni (NIRS).

Jak działa bioniczna proteza?

Sterowanie bioniczną protezą odbywa się poprzez fale mózgowe. Człowiek może bez większego wysiłku zdobyć umiejętność kierowania sztuczną ręką, czy też nogą. Nadane fale mózgowe odbierane są przez system, który przekształca je na polecenia dla protezy. Naukowcy odkryli, że wykonywanie oraz wyobrażenie konkretnego ruchu przyczynia się do aktywowania tych samych obszarów mózgu. Oznacza to, że użytkownik protezy bionicznej nie musi wykonywać żadnych ruchów. Istotnym jest to, aby wyobraził sobie daną czynność, którą zamierza wykonać.
Za ruch określonych części ciała odpowiada zupełnie inna część mózgu. Dzięki temu system może prawidłowo zaklasyfikować dany ruch. Intencje użytkownika bezpośrednio połączone są z danym obszarem mózgu. Wyobrażenie sobie ruchu powoduje wygenerowanie sygnałów, które są odczytywane oraz analizowane. W takiej sytuacji mamy do czynienia z desynchronizacją oraz synchronizacją potencjałów mózgowych. Potencjały mózgowe są skojarzone z intencjami użytkownika. Wyobrażając sobie ruch lewej ręki pobudzamy zupełnie inny obszar mózgu, niż podczas wyobrażania sobie ruchu prawej nogi.
Odczytywanie sygnałów nie jest jednak procesem prostym, gdyż bardzo często pojawiają się zakłócenia. Mogą być one spowodowane m.in. procesami fizjologicznymi (ruch gałki ocznej, praca serca, czy też mięśni). Inne zakłócenia mogą mieć charakter techniczny. Może wywołać je np. sieć elektroenergetyczna.

Bioniczna proteza ręki

Protezy bioniczne ręki są aktualnie niezwykle zaawansowane pod względem technologicznym. Najnowsze modele posiadają kilkanaście różnych wzorców chwytów, co znacząco podnosi komfort użytkowania. Innowacyjne technologie gwarantują swobodę w przyjmowaniu odpowiedniej pozycji ręki. Wszystko po to, aby zagwarantować użytkownikowi najwyższy poziom wygody oraz precyzji. Intuicyjna konstrukcja umożliwia wykonywanie wszystkich czynności dnia codziennego. Bioniczna proteza ręki pozwala wykonywać np. czynności higieniczne, jeść posiłki, włączyć i wyłączyć światło, pisać na komputerze. Koordynacja ruchów możliwa jest dzięki osobnym napędom. W każdym palcu znajduje się osobna jednostka napędowa, dzięki czemu wykonywanie ruchów staje się o wiele prostsze. Warto wiedzieć, że bioniczne protezy rąk występują w wielu rodzajach oraz rozmiarach. Wszystko po to, aby dopasować je do użytkownika. Na specjalną uwagę zasługuję również nadgarstki, które posiadają zupełnie inne funkcje. Interesującym jest, że bioniczna proteza ręki automatycznie reaguje w przypadku, gdy przedmiot wyślizguje się z ręki. Zapobiega jego upadkowi poprzez regulacją chwytu.
Materiały, z których produkowane są bioniczne protezy są tak wytrzymałe, że mogą unieść nawet kilkadziesiąt kilogramów. Nie trzeba więc obawiać się, że tworzywo zniszczy się podczas codziennej eksploatacji. Wiele osób z pewnością jest zainteresowana tym, ile kosztuje bioniczna proteza. Bioniczna proteza ręki cena wynosi kilkaset tysięcy złotych. Nic nie wskazuje na to, aby w najbliższym czasie pojawiła się tańsza proteza bioniczna przedramienia lub nogi.

Proteza bioniczna nogi

Proteza bioniczna nogi działa analogicznie do protezy ręki. Umożliwia ona płynne oraz naturalne poruszanie się. Idealnie dostosowuje się do sytuacji np. podczas wchodzenia po schodach. Ciekawym jest, że sprawdza się ona nawet w przypadku pokonywania przeszkód, czy też chodzenia do tyłu. Jej funkcjonalność jest niezwykle wysoka, a użytkowanie bezproblemowe i intuicyjne. Bioniczna proteza nogi gwarantuje również wysoką stabilność, a tym samym bezpieczeństwo użytkowania. Jest ona dość elastyczna, dzięki czemu ruchy nie wyglądają sztucznie. Osoby używające protezy bionicznej nogi nie zwracają na siebie uwagi otoczenia.
Proteza bioniczna nogi wykonana jest z solidnych i ponadprzeciętnie żywotnych tworzyw. Nie trzeba więc obawiać się jej uszkodzenia, czy też przedwczesnego zużycia. Niestety niewielka ilość osób może pozwolić sobie na sztuczną kończynę nowej generacji. Jej cena osiąga rekordowe kwoty. Bioniczne protezy nóg są oczywiście cały czas udoskonalane. Być może intensywny rozwój technologiczny sprawi, że za kilkanaście lat bioniczne protezy będą kosztować tyle, co standardowe. Dla osób niepełnosprawnych jest to jedyna szansa na normalne życie.

Artykuł przygotował zespól Relax-Med – pracownia protetyczna wykonująca protezy kończyn dolnych i górnych.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *