L osing một cánh tay không có nghĩa là mất tất cả cảm giác mất liên lạc, nhờ cánh tay giả kích thích dây thần kinh với thông tin phản hồi điện nhẹ.
Bệnh nhân có thể thực hiện các công việc hàng ngày với một mô-đun kiểm soát cảm giác được tích hợp với cánh tay giả của mình. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Illinois đã phát triển một thuật toán điều khiển để điều chỉnh dòng điện, để bệnh nhân cảm thấy ổn định.
“Chúng tôi đang mang lại cảm giác cho người bị mất bàn tay. Ý tưởng là chúng tôi không còn muốn bàn tay giả giống như một công cụ, chúng tôi muốn nó giống như một phần mở rộng của cơ thể, ”Aadeel Akhtar, một MD /Ph.D cho biết. sinh viên trong chương trình khoa học thần kinh và chương trình học giả y khoa tại Đại học Illinois. Akhtar là tác giả chính của bài báo mô tả mô-đun kiểm soát giác quan, được xuất bản trên Science Robotics, đồng thời là người sáng lập kiêm Giám đốc điều hành của PSYONIC, một công ty khởi nghiệp phát triển cánh tay sinh học chi phí thấp. “Các bộ phận giả thương mại không có phản hồi tốt về mặt cảm quan. Đây là một bước để có được phản hồi cảm giác đáng tin cậy cho người sử dụng chân tay giả, ”ông nói.
Cánh tay giả có các cảm biến ở đầu ngón tay để cung cấp kích thích thần kinh. Vì vậy, bất cứ khi nào người dùng tiếp xúc với thứ gì đó, một tín hiệu điện trên da tương ứng với lượng áp lực của cánh tay. Hãy lấy một ví dụ, một chai nước sẽ tạo ra cảm giác nhẹ, nhưng một cú ấn mạnh sẽ có tín hiệu mạnh hơn.
Timothy Bretl, điều tra viên chính của nghiên cứu nói rằng “đã có nhiều vấn đề trong việc đưa ra phản hồi đáng tin cậy cho người dùng. Trong quá trình mài mòn thông thường theo thời gian, các điện cực nối với da bắt đầu bị bong ra, điều này có thể tạo ra dòng điện trong khu vực vẫn còn bám, có thể gây ra cú sốc đau đớn cho người dùng. Ngoài ra, mồ hôi có thể làm gián đoạn kết nối giữa điện cực và da, do đó người dùng sẽ không cảm thấy bất kỳ phản hồi nào. Bretl nói: “Trải nghiệm cảm giác ổn định, đáng tin cậy có thể cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống của người dùng chân tay giả.
Phản hồi mà bệnh nhân đang trải qua màn hình bởi bộ điều khiển, cho phép người dùng điều chỉnh mức hiện tại để có phản hồi ổn định. Ngay cả lúc đổ mồ hôi hoặc khi các điện cực bị bong ra 75%. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm bộ điều khiển trên hai bệnh nhân, họ thực hiện một bài kiểm tra trong đó các điện cực bị bong ra ngoài ý muốn và nhận thấy rằng mô-đun điều khiển tự động giảm dòng điện nên kiên nhẫn báo cáo phản hồi ổn định mà không bị giật. Người dùng cũng thực hiện công việc hàng ngày (như leo cầu thang, đóng đinh vào bảng và chạy trên máy hình elip) trong thử nghiệm, có thể gây mất cảm giác do mồ hôi.
“Những gì chúng tôi nhận thấy là khi chúng tôi không sử dụng bộ điều khiển của mình, người dùng không thể cảm nhận được cảm giác nữa vào cuối hoạt động. Tuy nhiên, khi chúng tôi bật thuật toán điều khiển, sau khi hoạt động, họ nói rằng họ vẫn có thể cảm nhận được cảm giác tốt, ”Akhtar nói.
Akhtar cho biết thêm mô-đun kích thích có kiểm soát sẽ có giá thấp hơn nhiều so với bộ phận giả. "Mặc dù chúng tôi chưa biết chính xác phân tích chi phí, nhưng mục tiêu của chúng tôi là làm cho nó được bảo hiểm hoàn toàn mà không phải trả tiền túi cho người dùng."
Nhóm đang nghiên cứu về kích thước của mô-đun cung cấp phản hồi điện. Làm cho nó nhỏ hơn sẽ giúp lắp vào bên trong cánh tay giả hơn là gắn bên ngoài. Họ cũng đang có kế hoạch thử nghiệm với nhiều hơn không. của bệnh nhân để cung cấp các giải pháp tốt hơn.
“Khi chúng tôi nhận được một máy kích thích thu nhỏ, chúng tôi dự định thực hiện nhiều thử nghiệm bệnh nhân hơn để họ có thể mang nó về nhà trong một thời gian dài và chúng tôi có thể đánh giá cảm giác của họ khi họ thực hiện các hoạt động sống hàng ngày. Chúng tôi muốn người dùng của mình có thể cảm nhận và cầm nắm mọi thứ một cách đáng tin cậy như bàn tay của một đứa trẻ ”, Akhtar nói. “Đây là một bước tiến tới việc chế tạo một bàn tay giả trở thành một phần mở rộng của cơ thể thay vì chỉ là một công cụ khác”.