|
Bionika to dziedzina nauki zajmująca się obserwacją i badaniem organizmów żywych w celu wykorzystywania osiągniętej wiedzy w technice, automatyce, medycynie i wszędzie tam gdzie może służyć człowiekowi.
B ioniczne protezy -
wielką szansą, a może źródło części zamiennych ?
Znamy wiele przyczyn utraty kończyn. Jedyną szansą na w miare normalne funkcjonowanie są protezy. Niestety wiele tradycyjnych protez, szczególnie gdy zastąpić mają np. całe ramie są bardzo niewygodne i ciężkie w użyciu, tak że wielu potrzebujących z czasem rezygnuje z nich po prostu.
Bioniczne protezy są sterowane bezpośrednio przez sygnały z mózgu!
Jak już od dawna wiadomo, po amputacji kończyn pozostają nerwy, które w dalszym ciągu są w stanie odbierać odpowiednie sygnały. Ludzie po amputacji kończyn często odczuwają np. swędzenie palców u kończyn, których już nie mają. Te właściwości zostały wykorzystane do rozwinięcia metody którą można opisać jako: ponowne unerwienie mięśni, które kontrolują protezę. Po raz pierwszy wypróbowano tą metodę w 2002 roku.
Lekarz i technik medyczny Todd Kuiken z Instytutu Rehabilitacyjnego w Chicago rozwinął metodę umożliwiającą przekierowanie nerwów z miejsc gdzie dokonano amputacji do zdrowych części mięśni. W przypadku amputowanego ramienia końcówki nerwów łączy się drogą zabiegu chirurgicznego z czterema innymi regionami pozostałej części mięśnia ramienia. Po pewnym czasie nerwy te wrastają w nowe otoczenie i po dotknięciu tych okolic zdrową ręką odczuwa się części amputowanej kończyny!
Mankiety bionicznej protezy wyposażone są w elektrody, które mają na celu przejmowanie sygnałów z muskuł. Po odpowiednim zaprogramowaniu i ćwiczeniach sztuczne ramie wykonuje polecenia kierowane z mózgu a osoba je używająca wykonuje ruchy automatycznie tak jak przed amputacją.
Najnowsza bioniczna proteza może wykonać 22 rodzaje ruchu. Polecenia z mózgu są kierowane poprzez nerwy rdzenia kręgowego do elektrod które są połączone z pozostałymi po amputacji nerwami. Chip komputerowy przekazuje te dane bezprzewodowo /zdalnie/ do odbiornika na skórze. Ten odbiornik przekazuje je dalej do następnego chipa, który ma za zadanie rozszyfrować polecenie i przekazać je do panelu sterowniczego protezy, który znajduje się w dłoni. Panel sterowniczy aktywuje odpowiednie motory. Jeżeli nerwy po amputacji są mocno zniszczone można elektrody zaszczepić bezpośrednio w mózgu. Polecnia odbierane są wtedy poprzez sensory w hełmie i poprzez kabel wysyłane do bionicznego ramienia.
Bioniczne portezy nóg nadały już wielu weteranom z Iraku i z innych miejsc gdzie toczy lub toczyła się wojna sens ich dalszemu życiu.
W Stanach Zjednoczonych u wielu pacjentów zastosowane także bioniczne protezy oka, które umożliwiają przynajmniej widzenie zarysów otaczającego nas świata. Ta technika nie jest jednak tak daleko rozwinięta jak implanty ślimakowe
W 2009 roku małemu chłopcu, któremu nie były w stanie pomóc aparaty słuchowe, zaszczepiono 22 cieniutkie elektrody w ślimakach usznych. Implant ten poprzez mikrofon przejmuje dźwięki i przesyła je do elektrod, które stymulują nerw słuchowy. Chłopiec od tago czasu słyszy, uczy się mówić i bardzo szybko nadrabia stracony czas jeżli chodzi o rozwój w stosunku do swoich słyszących rówieśników.
Implanty ślimakowe funkcjonują doskonale i wszczepiono je już ponad 200 000 ludzi.
Hunter Peckham – technik medyczny z prywatnego uniwersytetu w Cleveland – wymyślił implant dzięki któremu chorzy cierpiący na porażenie poprzeczne mogą poruszać rękami!
Bardzo często u ludzi sparaliżowanych od szyi / piersi w dół nerwy w palcach u rąk są zdrowe, ale sygnały z mózgu nie dochodzą do nich na skutek uszkodzeń rdzenia kręgowego.
U jednego z pacjentów, który ma złamany kark założył Peckham osiem cieniutkich jak włos elektrodów. Elektrody te biegną od klatki piersiowej poprzez prawe ramie pod skórą aż do mięśni palców. Jeśli jakiś mięsień w klatce piersiowej kurczy się, to powoduje to wysłanie sygnału do komputera, który jest zamontowany do wózka inwalidzkiego. Komputer odczytuje ten sygnał i wysyła go ponownie do odbiornika w klatce piersiowej. Teraz zostają wysłane sygnały do mięśni palców – to wszystko odbywa się naturalnie bardzo szybko – w przeciągu milisekundy. Pacjent ten może sam trzymać widelec, a co za tym idzie może sam jeść. Ta technika jest stosunkowo nowa – zastosowano ją dopiero u 250 pacjentów.
****Na podstawie między innymi National Geographic Deutschland ze stycznia 2010
|
