Neuroprotéza vrátila pacientovi do ruky hmat a cit

Dennis Sørensen pred deviatimi rokmi počas dovolenky s rodinou odpaľoval ohňostroj. Pre zlú manipuláciu so zábavnou pyrotechnikou došlo k explózii, ktorá mu dokaličila predlaktie. V nemocnici mu následne museli polovicu ľavej ruky amputovať.

06.02.2014 13:00
ruka, protéza, neuroprotéza, nervy, Dennis... Foto: ,
Dennis Sørensen pri testovaní neuroprotézy, ktorá mu vrátila do ľavej ruky hmat a cit.
debata

Teraz sa Sørensen stal prvým človekom, ktorý si aspoň na mesiac mohol vyskúšať novú neuroprotézu, ktorá mu vďaka pripojeniu k nervom v ramene vrátila do ľavej ruky hmat a cit.

„Citové vnemy boli úžasné,“ povedal Sørensen po mesiaci skúšania prototypu protézy. „Po deviatich rokoch som konečne mohol v ľavej ruky cítiť veci.“ Počas laboratórnych testov mu výskumníci zaviazali oči a zapchali uši. Následne mu do prostetickej ruky podávali rôzne predmety. Sørensen však mohol cítiť, ako silno predmet zviera, akú má predmet konzistenciu a tvar. „Keď som predmet držal, mohol som cítiť, či je mäkký alebo tvrdý, guľatý alebo hranatý,“ potvrdil šťastný Dán.

Nová neuroprotéza je výsledkom výskumu vedcov z talianskeho inštitútu SSSA a švajčiarskej polytechnickej školy EPFL, ktorí spolupracovali na európskom projekte Lifehand 2. Silvestro Micera s kolegami vybavili protézu ruky dotykovými senzormi. Senzory však vydávali elektrické impulzy nečitateľné pre ľudský nervový systém a tak signál najprv museli previesť cez počítačové algoritmy, ktorý ho previedol do „zrozumiteľnej“ for­my.

Signál zbierali a ďalej do nervov v ramene posúvali štyri implantované elektródy. „Toto je prvýkrát v neuroprostetike, čo sa podarilo obnoviť senzorické vnemy a pacientovi umožniť ovládať protézu v reálnom čase,“ povedal Micera zo SSSA, ktorý je spoluautorom štúdie publikovanej v žurnále Science Translational Medicine.

„Mali sme obavy zo zníženej citlivosti nervov v Dennisovom ramene, keďže ich už deväť rokov nepoužíval,“ dodáva Stanisa Raspopovic. Tieto obavy sa ukázali ako neopodstatnené, pretože vedcom sa úspešne podarilo Sørensenovi do ruky vrátiť hmat.

Vedci mali najprv obavy zo zníženej citlivosti... Foto: SITA, Patrizia Tocci
ruka, protéza, neuroprotéza, nervy, Dennis Sørensen Vedci mali najprv obavy zo zníženej citlivosti nervov v Dennisovom ramene, keďže ich už deväť rokov nepoužíval.

Sørensen podstúpil 26. januára 2013 operáciu, počas ktorej mu k ramenu pripojili neuroprotézu. Po 19 dňoch predbežných testov Micera pripojil protézu k implantovaným elektródam. Tieto elektródy boli navrhnuté a vyrobené tak, aby neprestali fungovať, ani keď sa začnú tvoriť jazvy po chirurgickom zákroku.

Vedci uviedli, že prvé experimentálne použitie neuroprotézy dopadlo nad očakávania dobre, ale ešte pár rokov potrvá, kým sa takéto protézy začnú využívať v praxi. Bionické ruky zo sci-fi filmov sú ešte vzdialenejšou realitou. Vedci sa chcú teraz zamerať na miniaturizáciu elektroniky, ktorá zabezpečuje prenos hmatových a citových vnemov. Takisto chcú zlepšiť schopnosť prijímateľa protézy vykonávať jemné motorické pohyby prstami.

Sørensen sa z novej neuroprotézy tešil iba mesiac. Z klinických dôvodov mu po mesiaci museli elektródy vyoperovať von z ramena. Vedci sú však optimisti v tom, že elektródy by dokázali bez problémov fungovať aj niekoľko rokov. To je pre neuroprotézy kriticky dôležité, pretože ich oprava nie je ako oprava auta. Pacient by musel podstúpiť ďalšie dva chirurgické zákroky.

Neuroprotézy a „robotické ruky“ sú stredobodom výskumu na mnohých univerzitách. Napríklad pred rokom tím vedený Andrewom Schwartzom z Pittsburskej univerzity v americkom štáte Pensylvánia ošetroval 52-ročnú ženu, ktorá v dôsledku ochorenia nervovej sústavy už roky nemohla hýbať rukami ani nohami. Do motorického centra v mozgu jej boli voperované dve mikroelektródy s veľkosťou štyri krát štyri milimetre. Tie potom boli spojené s umelou pažou a rukou pohyblivou všetkými smermi aj s plne pohyblivými umelými prstami.

Už dva dni po operácii mohla žena touto pažou voľne hýbať – a to len pomocou myšlienok. Po viac ako trojmesačnom tréningu dokázala plniť určité úchopové úlohy na viac ako 90 percent. Jej pohyby pritom boli stále rýchlejšie a efektívnejšie. Ďalšia pacientka Cathy Hutchinsonová si dokázala vďaka robotickej protéze pripraviť nápoj. Podarilo sa jej to samej prvýkrát za pätnásť rokov, teda odvtedy, čo po mŕtvici skončila paralyzovaná.

© Autorské práva vyhradené

debata chyba
Viac na túto tému: #Pacient #úraz #ruka #protéza #hmat #nervy