L Osing un braccio non deve significare perdere il senso del tatto, grazie a bracci protesi che stimolano i nervi con feedback elettrico mite.
Il paziente può svolgere le attività quotidiane con un modulo di controllo sensoriale integrato con il suo braccio protesico. I ricercatori dell'Università dell'Illinois hanno sviluppato un algoritmo di controllo che regola la corrente, in modo che un paziente provi una sensazione costante.
“Stiamo restituendo sensazioni a qualcuno che ha perso la mano. L'idea è che non vogliamo più che la mano protesica sembri uno strumento, vogliamo che sembri un'estensione del corpo ", ha affermato Aadeel Akhtar, MD / Ph.D. studente del programma di neuroscienze e del programma di studioso di medicina presso l'Università dell'Illinois. Akhtar è l'autore principale di un documento che descrive il modulo di controllo sensoriale, pubblicato su Science Robotics, e il fondatore e CEO di PSYONIC, una società startup che sviluppa armi bioniche a basso costo. “Le protesi commerciali non hanno un buon feedback sensoriale. Questo è un passo avanti per ottenere un feedback sensoriale affidabile per gli utenti di protesi ", ha detto.
Le braccia protesiche hanno sensori sulla punta delle dita per fornire la stimolazione nervosa. Quindi, ogni volta che l'utente entra in contatto con qualcosa, un segnale elettrico sulla pelle corrisponde alla quantità di pressione applicata dal braccio. Facciamo un esempio, una bottiglia d'acqua genererebbe una sensazione di luce, ma una spinta forte avrebbe un segnale più forte.
Timothy Bretl, il principale ricercatore dello studio, ha affermato che "ci sono stati molti problemi nel fornire agli utenti un feedback affidabile. Durante la normale usura nel tempo, gli elettrodi collegati alla pelle hanno iniziato a staccarsi, il che può causare la generazione di corrente elettrica nell'area che rimane attaccata, che può dare una scossa dolorosa all'utente. Inoltre, la sudorazione può interrompere la connessione tra l'elettrodo e la pelle, a causa della quale l'utente non sentirà alcun feedback. "Un'esperienza sensoriale stabile e affidabile potrebbe migliorare in modo significativo la qualità della vita di un utilizzatore di protesi", ha detto Bretl.
Il feedback che il paziente sta riscontrando viene monitorato da un controller, che consente all'utente di regolare il livello di corrente per un feedback costante. Anche al momento della sudorazione o quando gli elettrodi sono staccati al 75%. I ricercatori hanno testato il controller su due pazienti, eseguono un test in cui gli elettrodi sono stati staccati in modo non convenzionale e hanno scoperto che il modulo del controller riduceva automaticamente la corrente elettrica, quindi riportava pazientemente un feedback costante senza subire scosse. L'utente ha anche eseguito il compito quotidiano (come: salire le scale, piantare un chiodo su una tavola e correre su una macchina ellittica) nel test, che potrebbe causare la perdita di sensibilità a causa del sudore.
“Quello che abbiamo scoperto è che quando non usavamo il nostro controller, gli utenti non potevano più sentire la sensazione entro la fine dell'attività. Tuttavia, quando abbiamo attivato l'algoritmo di controllo, dopo l'attività hanno detto che potevano ancora sentire bene la sensazione ", ha detto Akhtar.
L'aggiunta del modulo di stimolazione controllata costerebbe molto meno della protesi stessa, ha detto Akhtar. "Sebbene non conosciamo ancora la ripartizione esatta dei costi, il nostro obiettivo è quello di farli essere completamente coperti da assicurazione senza costi diretti per gli utenti".
Il team sta lavorando sulla dimensione del modulo che fornisce il feedback elettrico. Per renderlo più piccolo aiuta a inserirlo all'interno di un braccio protesico piuttosto che attaccarlo esternamente. Stanno anche pianificando il test con più no. dei pazienti per fornire soluzioni migliori.
“Una volta ottenuto uno stimolatore miniaturizzato, abbiamo in programma di eseguire più test sui pazienti dove possono portarlo a casa per un periodo di tempo prolungato e possiamo valutare come ci si sente mentre svolgono le attività della vita quotidiana. Vogliamo che i nostri utenti siano in grado di sentire e tenere in modo affidabile oggetti delicati come la mano di un bambino ", ha affermato Akhtar. "Questo è un passo verso la realizzazione di una mano protesica che diventa un'estensione del corpo piuttosto che essere solo un altro strumento."