วิศวกรสร้างแขนบิออนิกที่ฟื้นฟูพฤติกรรมตามธรรมชาติในผู้ป่วย

นักวิจัยที่คลินิกคลีฟแลนด์ ได้สร้างแขนบิออนิกใหม่ที่ฟื้นฟูพฤติกรรมตามธรรมชาติในผู้ป่วยที่มีการตัดแขน

เทคโนโลยีนี้เป็นครั้งแรกของโลก และการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ใน Science Robotics

ทีมวิจัยระหว่างประเทศได้รวมฟังก์ชันสำคัญสามอย่างในระบบบิออนิก ได้แก่ การควบคุมการเคลื่อนไหวแบบ直觉 การสัมผัส และการรู้สึกการขยับ

ทีมวิจัยซึ่งนำโดยคลินิกคลีฟแลนด์ ยังรวมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตาและมหาวิทยาลัยนิวบรันสวิก

Paul Marasco, Ph.D. เป็นผู้นำการวิจัยและรองศาสตราจารย์ในสาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ที่คลินิกคลีฟแลนด์

“เราได้ปรับปรุงการปลูกถ่ายแบบมาตรฐานด้วยระบบบิออนิกที่ซับซ้อน ซึ่งช่วยให้ผู้สวมสามารถเคลื่อนไหวแขนปลูกถ่ายได้อย่าง直觉และรู้สึกการสัมผัสและการเคลื่อนไหวในเวลาเดียวกัน” ดร.มารัสโกกล่าว “ผลการวิจัยเหล่านี้เป็นขั้นตอนที่สำคัญในการให้ผู้ป่วยที่มีการตัดแขนได้รับการฟื้นฟูการทำงานของแขนตามธรรมชาติ”

ระบบบิออนิก

ระบบใหม่นี้เป็นครั้งแรกที่ทดสอบฟังก์ชันการรู้สึกและการเคลื่อนไหวทั้งสามในเวลาเดียวกันในอินเทอร์เฟซเครื่องจักร-สมองในแขนปลูกถ่าย อินเทอร์เฟซเครื่องจักร-สมองสามารถเชื่อมต่อกับเส้นประสาทของแขนและช่วยให้ผู้ป่วยสามารถส่งสัญญาณประสาทจากสมองไปยังแขนปลูกถ่ายได้

แขนปลูกถ่ายมีการควบคุมและการรู้สึกที่มีการตอบสนองสองทาง ซึ่งช่วยให้ผู้สวมสามารถทำกิจกรรมบางอย่างได้เทียบเท่ากับผู้ที่ไม่มีการตัดแขน

ดร.มารัสโกเป็นผู้นำห้องปฏิบัติการสำหรับการบูรณาการบิออนิก

“อาจเป็นสิ่งที่เราตื่นเต้นที่สุดคือพวกเขาได้ตัดสินใจและคำนวณ serta แก้ไขข้อผิดพลาดเหมือนคนไม่มีการตัดแขน” ดร.มารัสโกกล่าว “ด้วยแขนบิออนิกใหม่ ผู้ป่วยมีพฤติกรรมเหมือนมีมือตามธรรมชาติ ปกติ พฤติกรรมของสมองเหล่านี้แตกต่างกันมากระหว่างผู้ที่มีการตัดแขนและไม่มีการตัดแขน”

การทดสอบแขนบิออนิก

แขนบิออนิกถูกทดสอบในผู้ป่วยสองคนซึ่งมีการตัดแขน ผู้ป่วยเหล่านี้ได้รับการผ่าตัดเพื่อเปลี่ยนเส้นประสาทและกล้ามเนื้อเพื่อสร้างอินเทอร์เฟซเครื่องจักร-สมอง

นักวิจัยต้องขยายงานวิจัยเนื่องจากขนาดตัวอย่างน้อย

ผู้ป่วยสวมแขนปลูกถ่ายขั้นสูงขณะทำกิจกรรมที่สะท้อนถึงพฤติกรรมพื้นฐาน หรือที่ต้องการการทำงานของมือและแขน นักวิจัยประเมินผลการทำงานผ่านเครื่องมือประเมินขั้นสูงและพบว่ากลยุทธ์ของสมองและพฤติกรรมของผู้ป่วยเปลี่ยนแปลงไป

ผู้ป่วยสามารถทำกิจกรรมได้โดยไม่ต้องดูแขนปลูกถ่าย และสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

“ในช่วงหนึ่งทศวรรษหรือสองทศวรรษที่ผ่านมา การพัฒนาการปลูกถ่ายได้ช่วยให้ผู้ป่วยสามารถทำงานได้ดีขึ้นและจัดการชีวิตประจำวันโดยไม่ต้องมีการช่วยเหลือ” ดร.มารัสโกกล่าว “เป็นครั้งแรกที่ผู้ป่วยที่มีการตัดแขนสามารถ ‘คิด’ เหมือนคนไม่มีการตัดแขนได้อีกครั้ง ซึ่งจะช่วยให้ผู้สวมแขนปลูกถ่ายได้รับการบูรณาการกลับเข้าสู่ชีวิตประจำวันอย่างไม่มีข้อจำกัด”