Το πρώτο τεχνητό πόδι που κινείται με τη σκέψη

Ένας 32χρονος που έχασε το πόδι του από τον μηρό και κάτω έγινε ο πρώτος ασθενής που περπατά με βιονικό πόδι ελεγχόμενο με τη δύναμη της σκέψης.

Η τεχνολογία που παρουσιάζεται στο New England Journal of Medicine είχε ήδη αξιοποιηθεί σε προθέματα για τα χέρια, μέχρι σήμερα όμως δεν είχε αξιοποιηθεί στα κάτω άκρα.

Το ρομποτικό πόδι που απέκτησε ο Βαν Βότερ αναγνωρίζει τα ηλεκτρικά σήματα που μεταδίδει το ισχιακό νεύρο στον μηρό, ερμηνεύει αυτά τα σήματα και στέλνει εντολές σε δύο κινητήρες που βρίσκονται στο γόνατο και τον αστράγαλο.

Χάρη στο ρομποτικό πρόθεμα, ο Βότερ μπορεί να εκτελεί μια σειρά περίπλοκων κινήσεων με συνεχή ροή -μπορεί να περπατά, να ανεβοκατεβαίνει σκάλες, να σηκώνεται και να κάθεται χωρίς τους ειδικούς χειρισμούς που απαιτούν τα συμβατικά τεχνητά μέλη.

Για παράδειγμα, όταν ανέβαινε σκάλες με το προηγούμενο τεχνητό άκρο, ο 32χρονος έπρεπε να πατά πάντα το ίδιο πόδι στο επόμενο σκαλί. Τώρα, όμως, μπορεί να χρησιμοποιεί τα κάτω άκρα του εναλλάξ.

Το μόνο πρόβλημα με τη νέα τεχνολογία είναι ότι μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε ασθενείς που έχουν υποβληθεί σε ειδική χειρουργική επέμβαση αμέσως μετά τον ακρωτηριασμό. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι χειρουργοί κόβουν και αχρηστεύουν τα κύρια κινητικά νεύρα.

Ο Βαν Βότερ ήταν ο πρώτος ασθενής στον οποίο τα κινητικά νεύρα του ποδιού δεν αποκόπηκαν. Αντίθετα, οι άκρες του ισχιακού νεύρου που ελέγχει το πόδι συνδέθηκαν χειρουργικά στον δικέφαλο μυ στο πίσω μέρος του μηρού.

Η επέμβαση και οι δοκιμές του ρομποτικού ποδιού πραγματοποιήθηκαν στο Ινστιτούτο Αποκατάστασης του Σικάγο με χρηματοδότηση του αμερικανικού στρατού, ο οποίος σχεδιάζει να αξιοποιήσει την τεχνολογία σε ακρωτηριασμένους στρατιώτες.

Έπειτα από μερικούς μήνες εκπαίδευσης, ο ασθενής είχε μάθει να ελέγχει το δικέφαλο μυ σκεπτόμενος ότι κινούσε το πόδι που έλειπε.

Τα ρομποτικό πόδι καταγράφει με μια σειρά ηλεκτροδίων τα ηλεκτρικά σήματα του ισχιακού νεύρου. Ο επεξεργαστής του αποφασίζει ποια κίνηση θέλει να εκτελέσει ο χρήστης, και στέλνει τις αντίστοιχες εντολές στις μηχανικές αρθρώσεις του γονάτου και του αστραγάλου.

Επιπλέον, όμως, το τεχνητό μέλος διαθέτει γυροσκόπιο, επιταχυνσιόμετρο και άλλους αισθητήρες που αυξάνουν την ακρίβεια της κίνησης.

Οι αισθητήρες αυτοί από μόνοι τους επιτρέπουν στο τεχνητό μέλος να εκτελεί τη σωστή κίνηση στο 87% των περιπτώσεων. Αξιοποιώντας ταυτόχρονα και τα σήματα που καταγράφουν τα ηλεκτρόδια, η ακρίβεια ανεβαίνει στο 98%.

Επόμενος στόχος, επισημαίνουν οι ερευνητές, είναι να μηδενίσουν αυτά τα λάθη ώστε να αποφεύγονται οι πτώσεις.

O Βότερ, πάντως, είναι ήδη πολύ ικανοποιημένος. Επέδειξε μάλιστα τις ικανότητες του ποδιού του ανεβαίνοντας τους 103 ορόφους ενός ουρανοξύστη στο Σικάγο.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ