Claudia Mitchell med sin "bioniska arm". Foto med tillstånd AP Photo/Caleb Jones Denna vecka, Rehabiliteringsinstitutet i Chicago introducerade den första kvinnan som fick sin "bioniska arm" -teknologi. Claudia Mitchell, som fick sin vänstra arm amputerad vid axeln efter en motorcykelolycka, kan nu ta ett låddrag med sin protetiska hand genom att tänka, "grepp låddragning." Att en person framgångsrikt kan styra flera, komplexa rörelser av en protetisk lem med hans eller hennes tankar öppnar en värld av möjligheter för amputerade. Upplägget - både kirurgiskt och tekniskt - som gör denna bedrift möjlig är nästan lika fantastisk som resultaten av proceduren.
Den "bioniska armen" -teknologin är möjlig främst på grund av två fakta om amputation. Först, motorbarken i hjärnan (området som styr frivilliga muskelrörelser) skickar fortfarande ut kontrollsignaler även om vissa frivilliga muskler inte längre är tillgängliga för kontroll; och andra, när läkare amputerar en lem, de tar inte bort alla nerver som en gång bar signaler till den extremiteten. Så om en persons arm är borta, det finns fungerande nervstubbar som slutar i axeln och helt enkelt inte har någonstans att skicka sin information. Om dessa nervändar kan omdirigeras till en fungerande muskelgrupp, då när en person tänker "ta tag i handtaget med handen, "och hjärnan skickar ut motsvarande signaler till nerverna som ska kommunicera med handen, dessa signaler hamnar i den fungerande muskelgruppen istället för i axelns återvändsgränd.
Att omdirigera dessa nerver är inte en enkel uppgift. Dr Todd Kuiken från RIC utvecklade proceduren, som han kallar "riktad muskelreinnervation". Kirurger dissekerar i princip axeln för att komma åt nervändarna som styr rörelserna i armleder som armbågen, handled och hand. Sedan, utan att skada nerverna, de omdirigerar ändarna till en fungerande muskelgrupp. När det gäller RIC:s "bioniska arm, "kirurger fäster nervändarna till en uppsättning bröstmuskler. Det tar flera månader innan nerverna växer in i dessa muskler och blir helt integrerade. Slutresultatet är en omdirigering av kontrollsignaler:Motorbarken skickar ut signaler för armen och hand genom nervpassager som det alltid gjorde; men istället för att dessa signaler hamnar vid axeln, de hamnar vid bröstet.
För att använda dessa signaler för att styra den bioniska armen, RIC -inställningen placerar elektroder på ytan av bröstmusklerna. Varje elektrod styr en av de sex motorer som rör protesarmens leder. När en person tänker "öppen hand, "hjärnan skickar" öppen hand "-signalen till lämplig nerv, nu i bröstet. När nervänden tar emot signalen, bröstmuskeln den är kopplad till kontrakt. När bröstmuskeln "öppen hand" drar ihop sig, elektroden på den muskeln detekterar aktiveringen och säger till motorn som styr den bioniska handen att öppna. Och eftersom varje nervänd är integrerat i en annan bröstmuskel, en person som bär den bioniska armen kan flytta alla sex motorerna samtidigt, vilket resulterar i ett ganska naturligt antal rörelser för protesen.
För mer information om RIC:s "bioniska arm, "robotproteser och relaterade ämnen, besök nästa sida.
