Braços protéticos de alta tecnologia dão destreza aos amputados e um senso de toque
Índice:
- Os homens sentem quase 20 pontos em membros protéticos
- O Implante Ósseo Fornece Força Adicionada
- Toque aprofunda a conexão com prótese
O toque é uma sensação poderosa. Um que nos conecta com o mundo ao nosso redor, permitindo-nos distinguir entre um gatinho esfregando contra a parte de trás da nossa mão e uma unha afiada brotando de uma parede inacabada.
Mas as sensações táteis são mais do que uma maneira de identificar objetos. Eles nos permitem ajustar os movimentos de nossos músculos, já que a informação sensorial passa para o cérebro dos músculos e da pele. Esta informação adicional faz a diferença entre encaixar uma uva entre o polegar e o dedo e fazer um monte de suco de uva.
anúncio publicitárioPara os amputados, o feedback sensorial de seus membros protéticos permaneceu ausente, mesmo que os próprios membros artificiais tenham evoluído ao longo das últimas décadas em dispositivos robóticos altamente sofisticados. Mas dois grupos de pesquisa, cujo trabalho é publicado na edição de 8 de outubro da Science Translational Medicine, estão tentando dar a esses membros artificiais uma gama completa de sensações.
"O senso de toque é uma das formas em que interagimos com os objetos que nos rodeiam", disse Dustin Tyler, professor associado de engenharia biomédica da Case Western Reserve University e diretor de um dos estudos de pesquisa, em um comunicado de imprensa. "Nosso objetivo não é apenas restaurar a função, mas construir uma reconexão para o mundo. Esta é uma restauração crônica duradoura e duradoura da sensação em vários pontos da mão".
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AnúncioOs homens sentem quase 20 pontos em membros protéticos
Para fornecer amputados com um senso de sentindo-se no seu membro artificial, o grupo de pesquisadores liderado por Tyler implantou punhos de eletrodos no antebraço de um paciente do sexo masculino e do braço de outro. Esses tipos de eletrodos envolvem o feixe de nervos em vez de penetrar na membrana protetora, o que tem o potencial de causar danos nos nervos a longo prazo.
Sensores nas mãos artificiais dos pacientes alimentados com informações sobre a quantidade de pressão para os eletrodos, permitindo aos homens sentir até 19 pontos distintos em seus membros protéticos.
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Um sujeito de estudo possui um tomate cereja. Foto cedida por Russell Lee.
Para gerar sensações mais complexas, como a diferença entre lixa e uma superfície lisa, um computador converteu a informação dos sensores em sinais elétricos variados. Estes foram apanhados pelos nervos periféricos, que levaram a informação sensorial ao cérebro. Ao longo do tempo, os pesquisadores conseguiram afinar os sinais à medida que os pacientes se tornavam sintonizados com eles.
"O senso de toque realmente melhora", disse Keith Vonderhuevel, de Sidney, Ohio, em um comunicado de imprensa. Ele perdeu a mão em 2005 e teve o sistema implantado em janeiro de 2013. "Eles mudam as coisas no computador para mudar a sensação. Uma vez, sentiu-se como a água correndo pela minha mão."
Por causa da necessidade Para um computador para ajustar as sensações de toque provenientes dos sensores, este sistema atualmente funciona apenas no laboratório, mas os pesquisadores esperam desenvolver um sistema baseado em casa dentro de cinco anos.
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AnúncioPublicidadeO Implante Ósseo Fornece Força Adicionada
O sistema desenvolvido pelo outro grupo de pesquisadores, com sede na Suécia, gera entrada sensorial do membro artificial de forma semelhante caminho. No entanto, os pesquisadores também conseguiram anexar o braço artificial diretamente ao esqueleto, em um processo chamado osseointegração, em vez de usar o acessório de encaixe em próteses comercialmente disponíveis.
"Utilizamos a osseointegração para criar uma fusão estável a longo prazo entre homem e máquina, onde os integramos em diferentes níveis", disse Max Ortiz Catalão, pesquisador da Chalmers University of Technology em Gotemburgo, na Suécia, e líder autor da publicação, em comunicado de imprensa. "O braço artificial está diretamente ligado ao esqueleto, proporcionando assim estabilidade mecânica. "
Max Ortiz catalão (à esquerda) e professor associado Rickard Brånemark (à direita) com o primeiro paciente tratado com o sistema de implante osseointegrado. Foto cortesia do catalão.
PublicidadeAlém disso, o catalão e seus colegas ligaram o braço protético aos restos dos nervos e músculos no braço do amputado, proporcionando-lhe tanto sensação de toque quanto a capacidade de controlar o membro artificial.
Isso lhe permitiu manter seu emprego como motorista de caminhão, usando seu braço protético para tarefas, incluindo maquinaria operacional e embalando caixas de ovos. Ele também o usa para amarrar os laços nas patins de seus filhos.
Anúncio Publicidade"A comunicação confiável entre a prótese e o corpo tem sido o elo perdido para a implementação clínica do controle neural e feedback sensorial, e isso agora está no lugar", disse o catalão.
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Toque aprofunda a conexão com prótese
Um senso de toque pode fornecer amputados com maior controle de seus membros, especialmente a quantidade de pressão aplicada. No entanto, mesmo sem essa sensação, as pessoas ainda são capazes de controlar membros artificiais com uma quantidade notável de destreza, em grande parte devido ao feedback sensitivo proveniente dos olhos e dos músculos.
AnúncioMas adicionar sensação de toque a uma prótese pode beneficiar os amputados de outras maneiras. Uma delas é a redução da dor fantasma, a sensação intensa de que o membro ainda está ligado, mesmo que já não esteja presente.Pacientes nos novos estudos relataram que sua dor fantasma diminuiu depois que eles começaram a sentir com o membro artificial.
Um senso de toque também pode ajudar os amputados a se integrar psicologicamente com sua prótese, permitindo que não o vejam como uma ferramenta externa, mas como parte de seu próprio corpo. Isso, por sua vez, poderia reduzir o número de amputados que deixam de usar sua prótese após um curto período de tempo e aumentam a qualidade de suas vidas diárias.
AnúncioPublicidadeA imagem em miniatura é de um assunto de estudo arrancando uma uva de um grupo. Foto cortesia de Dale Omori.
