Studiuesit e MIT zhvillojnë një protezë dore të kontrollueshme me anë të trurit

Inxhinierët në Institutin e Teknologjisë në Masaçusets dhe Universitetin Jiao Tong të Shangait kanë krijuar një dorë protezë të fryrë që mund të bëhet për një pjesë të kostos së protezave të ngjashme.

Dora e fryrë është një lloj neuroprotetike, që do të thotë se mund të marrë sinjale të muskujve të mbetur për të kryer lëvizjet që përdoruesi synon të bëjë – të tilla si derdhja e një kuti me lëng ose mbyllja e një valixheje.

Por ndërsa neuroprostetika e gjymtyrëve është zakonisht e rëndë, krijime metalike që inxhinierët i kushtojnë më shumë se 10,0000 dollarë amerikanë, dora e fryrë është e lehtë, e butë dhe e përbërë nga komponentë me vlerë 500 dollarë.

Inovacioni një ditë mund të ndihmojë disa nga 5 milion njerëzit në botë që kanë pasur një amputim të gjymtyrëve të sipërme, por nuk mund të përballojnë proteza të shtrenjta.

“Ka potencial të madh për ta bërë këtë protezë të butë me kosto shumë të ulët, për familjet me të ardhura të ulëta që kanë vuajtur nga amputimi,” tha studiuesi i Institutit të Teknologjisë në Masaçusets (MIT) Xuanhe Zhao.

“Ky nuk është ende një produkt, por performanca është tashmë e ngjashme ose superiore me neuroprostetikën ekzistuese, për të cilën ne jemi të ngazëllyer.”

Së bashku me bashkëpunëtorët e tij në MIT dhe Universitetin Shanghai Jiao Tong në Kinë, Zhao ka bashkëautorizuar një artikull mbi dorën e fryrë që shfaqet në revistën Nature Biomedical Engineering këtë muaj.

Ai përshkruan sesi ata e bënë dorën, e cila ka pesë gishta të artikuluar të bërë nga elastomeri komercial elastik EcoFlex i bashkangjitur në një “pëllëmbë” të printuar 3D, duke lëvizur duke përdorur një sistem pneumatik dhe jo motorë elektrikë.

Sistemi ka një pompë të vogël dhe valvula që vishen në bel, dhe pozicioni që marrin gishtat varet nga presioni që ushtron pompa.

Një model kompjuterik përcakton pozicionet e sakta të gishtërinjve me sasinë e presionit të kërkuar për t’i krijuar ato.

Gishtat përshkruhen si “të ngjashëm me tullumbace”, por me segmente fibrash që kalojnë nëpër to, të ngjashme me kockat e artikuluara në gishtat e vërtetë.

Ato mund të formojnë katër kapje të zakonshme: shtrëngimi i dy dhe tre gishtërinjve së bashku, bërja e një grushti të grumbulluar dhe kapja e dorës.

Sensorët elektromiografikë (EMG) marrin sinjale elektrike nga gjymtyrët e mbetura, kështu që kur përdoruesi imagjinon të bëjë një grusht, dora duhet të bëjë një grusht.

Inxhinierët përdorën një algoritëm ekzistues që përkthen sinjalet e muskujve në lloje të kapjes për të programuar kontrolluesin e sistemit.

Veprimet e kapjes ndihmohen më tej nga reagimet prekëse. Inxhinierët përfshinin sensorë presioni në çdo majë të gishtit, të cilët prodhojnë sinjale proporcionale elektrike në mënyrë që përdoruesi të përjetojë presion në gishta dhe të përgjigjet në përputhje me rrethanat.

Kjo është e rrallë në mesin e neuroprostetikës, thonë inxhinierët.

Për të filluar përdorimin e dorës së fryrë prej 292 gramësh, një person me amputim e vendos atë dhe ndërmerr një modul trajnimi 15-minutësh EMG.

Kjo u kërkon atyre të imagjinojnë bërjen e llojeve të ndryshme të kapjes ndërsa kontraktojnë muskujt në krahun e tyre. Pas kësaj, dora duhet të sinkronizohet me mendimet e tyre.

Hulumtuesit kanë kryer vetëm teste të kufizuara të përdoruesve deri më tani, në dy vullnetarë me amputime të gjymtyrëve të sipërme. Ata u ngarkuan me teste forca dhe shkathtësi të tilla si të shkruarit me stilolaps, kthimin e faqeve të një libri dhe ngritjen e objekteve me pesha të ndryshme.

Ata gjithashtu testuan një dorë bionike komerciale të disponueshme për krahasim dhe zbuluan se inflatable funksionoi mirë ose më mirë.