Ilmuwan Membuat Lengan Prostetik Pertama yang Mengirimkan Sensasi: 'Anda Dapat Merasakan Pasangan Anda Memegang Tangan Anda'

Sep 10 2021
Para peneliti di Klinik Cleveland telah merekayasa lengan palsu yang dapat mengembalikan fungsi dan perasaan yang lebih alami

Claudia Mitchell telah keluar dari Korps Marinir hanya beberapa bulan ketika dia melompat ke belakang sepeda motor seorang teman pada tahun 2004. Dia kehilangan kendali atas sepedanya, dan Mitchell akhirnya kehilangan ginjal, limpa, dan lengan kirinya di bahu. Dia baru berusia 23 tahun.

"Itu sebenarnya waktu terbaik dalam hidup saya untuk memiliki sesuatu seperti itu terjadi," kata Mitchell, yang tinggal di Barling, Arkansas. "Saya masih segar dari Korps Marinir dan merasa bisa melakukan apa saja. Saya optimis. Saya cukup tua sehingga saya percaya diri, namun cukup muda untuk berani dan berani."

Dia mendapatkan lengan prostetik pertamanya melalui VA pada tahun 2005. "Mereka melakukan yang terbaik yang mereka bisa dengan teknologi yang tersedia pada saat itu," kenangnya. "Tetapi untuk orang yang diamputasi bahu, sangat sulit untuk mengontrol lengan. Saya akan frustrasi dan akhirnya tidak memakainya."

TERKAIT: Pria yang Kehilangan Kaki karena Baling-Baling Kapal Mendedikasikan Hidup untuk Membantu Anak-Anak Mendapatkan Prostetik Mahal

Mitchell membaca sebuah artikel tentang penelitian yang sedang dilakukan di Chicago untuk mengembangkan prostesis yang lebih maju . Dia tertawa mengingat bagaimana dia baru saja memutuskan untuk menelepon rumah sakit dan menanyakan apakah dia bisa terlibat. Entah bagaimana, katanya, "bintang-bintang sejajar" dan dia diterima sebagai peserta penelitian.

Claudia Mitchell

Selama beberapa tahun berikutnya, Mitchell menjalani reinervasi sensorik dan motorik yang ditargetkan, prosedur yang mengarahkan saraf yang diamputasi ke kulit dan otot yang tersisa. Dia diperkenalkan dengan Paul Marasco, Ph.D., yang dia sebut "Guru Saraf" tetapi yang sebenarnya adalah profesor di Departemen Teknik Biomedis Cleveland Clinic Lerner Research Institute .

Dr. Marasco dan tim peneliti Cleveland Clinic-nya yang terdiri dari ilmuwan, insinyur, dan matematikawan menghabiskan lebih dari satu dekade mencoba meningkatkan fungsionalitas dalam protesa. Saat ini, sebagian besar dikendalikan oleh fungsi otot — orang yang diamputasi memiliki kemampuan untuk membuka dan menutup tangan, misalnya, tetapi sebenarnya tidak dapat merasakan apa pun.

"Saya masih tidak tahu apa yang dilakukan tangan saya kecuali saya melihatnya," kata Mitchell, yang telah bekerja bersama tim Dr. Marasco untuk menguji lengan sensorik pertama. "Timnya memasang sensor di tangan, jadi saya bisa merasakan ketika seseorang menyentuh ibu jari, kelingking, dan jari manis saya — dengan mata tertutup. Teknologi baru memungkinkan saya memegang cangkir kertas kopi dan tidak memerasnya terlalu keras. dan menumpahkannya ke mana-mana tanpa harus melihatnya."

Menurut Klinik Cleveland, sistem bionik memungkinkan pasien untuk mengirim impuls saraf dari otak mereka ke prostetik ketika mereka ingin menggunakan atau memindahkannya, dan untuk menerima informasi fisik dari lingkungan dan menyampaikannya kembali ke otak mereka melalui saraf mereka. Hal ini memungkinkan pemakai kaki palsu untuk berpikir, berperilaku dan berfungsi seperti orang tanpa amputasi tungkai atas.

"Kami memodifikasi prostetik perawatan standar dengan sistem bionik kompleks ini yang memungkinkan pemakainya menggerakkan lengan prostetik mereka secara lebih intuitif dan merasakan sensasi sentuhan dan gerakan pada saat yang bersamaan," kata Dr. Marasco.

Claudia Mitchell

"Kami membangun sistem yang sebenarnya menggunakan prostetik yang tidak tersedia sebagai dasar kami, tetapi kemudian kami memasukkan komputasi tingkat tinggi dan sensasi sentuhan dan sensasi gerakan," katanya. "Jadi ketika Anda melihat anggota tubuh itu sendiri, itu terlihat seperti anggota tubuh lainnya - Anda tidak dapat mengatakan bahwa sebenarnya ada sistem komunikasi dan umpan balik terkomputerisasi yang sangat canggih yang berjalan di dalamnya."

Mitchell menjelaskan: "Ini memungkinkan saya untuk menjabat tangan Anda tanpa menyakiti Anda - untuk mengetahui kapan harus berhenti meremas. Dan saya masih bisa mempertahankan kontak mata. Tahukah Anda betapa pentingnya saat Anda bertemu seseorang yang baru? Anda ingin melihat mereka di mata tetapi Anda tidak bisa jika Anda harus melihat tangan untuk memastikan Anda tidak melukai mereka!"

TERKAIT: Bocah Minnesota dengan Kaki Prostetik Menemukan Teman Terbaik di Golden Retriever Puppy Lahir Tanpa Cakar

Setelah di pasar, lengan akan membuat perbedaan besar untuk diamputasi seperti Mitchell. "Ini berubah dari menjadi alat yang ada di tubuh Anda, seperti bor atau palu, menjadi bagian dari tubuh Anda," jelasnya.

"Jika pasangan Anda duduk di sofa di samping Anda, Anda benar-benar dapat merasakan mereka meraih dan memegang tangan Anda," kata Mitchell.

"Memiliki respons sentuhan dan kemampuan untuk mendapatkan umpan balik ini sangat fenomenal. Sentuhan adalah hal yang sangat mendasar — ​​Anda tidak tahu betapa pentingnya itu sampai Anda kehilangannya."