Les Baugh w wyniku porażenia prądem 40 lat temu stracił obie ręce. Obecnie jest pierwszym człowiekiem, który testuje protezy rąk stresowane za „pomocą myśli" tzw. SEMG [*]. Nowy rodzaj protez opracował zespół z Laboratorium Fizyki Stosowanej znajdującym się przy Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa w Kolorado [**].


Testowanie protez rozpoczęło się w czerwcu 2014 roku. W ty celu stworzono specjalny szkielet na którym zostały zamontowane protezy. Sterowanie protezami odbywa się za pomocą interfejsu mózg-komputer. Aby protezy wykonywały ruchy o których pomyśli Baugh, wcześniej przez kilka dni specjalny program komputerowy tworzył wzorzec aktywności określonych grup mięśni do obrazów wyświetlanych na ekranie monitora. Ta nauka przynosiła wymierne efekty, po już po 10 dniach treningów Baugh mógł sterować protezami i wykonywać proste czynności jak np. podnieść kubek i przestawić go w inne miejsce. Mało tego, nowy rodzaj protez i system komunikacji pozwala kontrolować oddzielnie ruchy prawej i lewej protezy co czyni to rozwiązanie unikatowym i bardzo realistycznie odwzorowuje realne życie, gdzie człowiek w zależności od potrzeb używa prawej, lewej ręki lub oby dwie jednocześnie.

 


 

Tam gdzie do tej pory możliwe było tylko proste chwytanie przedmiotów na zasadzie szczypiec, pojawiła się możliwość poruszania sztucznych palców czy łączenia kciuka z palcem wskazującym. Łącznie robotyczna dłoń uzyskała stopni swobody i znacznie większą sprawność operacyjną we wszystkich testach manualnych. Coś takiego nie jest możliwe w przypadku innych protez.



Kolejnym etapem testowania protez jest wykonywanie czynności typowo domowych i sprawdzenie jak faktycznie pacjent poradzi sobie w realnym życiu. Szef projektu SEMG, Michael McLoughlin mówi, że epoka protez sterowanych myślami dopiero się rozpoczęła, a pierwsze milowe prace pojawią się za około dekadę.


Koszty wojenne opóźniają protezy


Pomimo tego, że powstało już sporo różnych systemów protez mniej lub bardziej zaawansowanych, żaden z tych systemów nie upowszechnił się na tyle, aby był powszechnie dostępny. Skoro te rozwiązania ułatwiają chorym życie to dlaczego nie można ich kupić? Okazuje się, że największą przeszkodą nie są problemy natury medycznej czy technicznej, ale prawnej.


Amerykańska Agencja Żywności i Leków (ang. FDA) bez zgody której żaden lek czy rozwiązanie nie będzie dopuszczone do sprzedaży na terenie USA - nie zaakceptowała takich protez, powołując się na możliwe negatywne zagrożenia dla zdrowia człowieka. Brak zgody powoduje niechęć inwestorów do finansowania prac badawczych nad protezami, bo nie mają oni pewności, czy opracowane protezy będę finansowane przez ubezpieczenie medyczne. FDA nie chce wydać zgody na dopuszczenie protez do sprzedaży, bo to oznaczałoby, że rząd USA musiałby takie protezy finansować poszkodowanym żołnierzom US Army, a koszty tak nowoczesnych protez były gigantyczne.


Wystarczy wspomnieć - jak szacuje Harvard University's Kennedy School of Government, że wojna w Iraku i Afganistanie kosztowało USA nawet 6 bilionów dolarów. W ciągu dekady budżet zaopatrzenia Biura ds. Weteranów wzrósł z 61 mld dolarów do ponad 140 mld dolarów, a wydatki na leczenie (zakup różnego rodzaju protez) pochłonął aż 836 mld dolarów.

 

Jedna z amerykańskich firm zajmująca się badaniami nad m.in. protetyką i nerobiologią, Blackrock Microsystem założona w 2008 roku, na początku grudnia 2014 roku ogłosiła, że przenosi swoje główne biuro z USA do Hanoweru w Niemczech. Jednym z powodów przeprowadzki są regulacje stosowane przez FDA, które nie sprzyjają rozwojowi systemom protez. Co prawda w maju 2014 roku pojawiła się informacja, że w USA dopuszczono do sprzedaży bioniczną rękę DEKA, ale to za mało, aby firmy takie jak Blackrock Microsystem rozwinęły skrzydła i mogły zaoferować chorym systemy protez „sterowane myślami" (USA: bioniczna proteza rąk DEKA dopuszczona do sprzedaży, nie-pelnosprawni .pl z 11 maja 2014).

 

[*] Użycie sformułowania proteza sterowana myślą, to tak naprawdę skrót myślowy. SEMG Procedura pomiaru aktywności mięśniowej z powierzchni skóry nazywana jest elektromiografią powierzchniową (z ang.surface electromyography). Przypomina to pomiar aktywności mięśnia sercowego (EKG) z tą różnicą że pomiar pochodzi z mięśnia szkieletowego a nie z serca. Gdy mięsień się kurczy, potencjał elektryczny na poziome mikrowoltów może być zmierzony na powierzchni skóry nad mięśniem.

 

[**] opracowanie: nie-pelnosprawni.pl na podstawie Journal of Neural Engineering „Ten-dimensional anthropomorphic arm control in a human brain−machine interface: difficulties, solutions, and limitations", B Wodlinger, J E Downey, E C Tyler-Kabara,A B Schwartz, M L Boninger and J L Collinger, 16 grudnia 2014 roku