„Amikor az egyik kutató rátette a szenzort a saját testére, képes voltam egy másik ember melegét érezni a fantomkezemmel. Nagyon erős érzelmeket váltott ki bennem, olyan volt, mintha újra érintkezésbe kerültem volna valakivel” – idézi a pisai Scuola Superiore Sant'Anna egyetem közleménye az 57 éves Fabriziót. A Pistoia városában élő férfi jobb kezét közel négy évtizeddel korábban amputálták csukló felett. Egy új fejlesztésnek köszönhetően azonban a jövőben – sorstársaival együtt – ő is képes lehet művégtagjával érzékelni a hőmérsékletet.
A technológiát, amely az olasz egyetem és a svájci École Polytechnique Fédérale de Lausanne kutatóinak együttműködéséből jött létre, egy közelmúltbeli tanulmányban mutatták be a Med című tudományos folyóiratban. A szerzők elmondása szerint ez az első olyan eszköz a világon, amelynek révén hőérzékeléssel tudtak felszerelni egy működő mesterséges végtagot. „A hőmérséklet az egyik utolsó lépcsőfok ahhoz, hogy visszaállítsuk az érzékelést egy robotkézzel. Ez az első alkalom, hogy igazán közel kerültünk az amputált betegek érzékei teljes palettájának visszaállításához” – fogalmazott Silvestro Micera professzor, a tanulmány társvezetője.
A MiniTouch névre keresztelt eszköz az úgynevezett fantomérzékelés jelenségén alapul. Ismert ugyanis, hogy az amputált betegek bizonyos érzéseket, például fájdalmat is tudnak érezni elvesztett végtagjukból, noha az értelemszerűen nem valós. A területen zajló kutatások alapján ezt úgy is ki lehet váltani, ha a csonka végtagot egy meghatározott ponton stimulálják. A MiniTouch ilyen módon közvetít hőérzékeléssel kapcsolatos jeleket a protézis ujjbegyeitől a beteg karjához. A készülék teljesen hétköznapi elektronikai eszközökön alapul, bármely kereskedelmi forgalomban lévő művégtagra felszerelhető, és még csak műtétet sem igényel a használatba állítása.
Természetesebb tapintás
Dr. Solaiman Shokur, az École Polytechnique Fédérale de Lausanne kutatója, a kutatás másik vezetője szerint a hőérzékelés révén még inkább emberivé lehet tenni a művégtagokkal elérhető tapintást. Várakozásaik szerint ezzel javítani tudják az érintettekben a protézisek megtestesülését, azaz azt az érzést, hogy az adott végtag valóban hozzájuk tartozik, a testük része. Ilyen módon a fejlesztés sokkal többet adhat pusztán annál, hogy a művégtagon keresztül is érzékelhetik, mi hideg és mi meleg.
A készülék első klinikai tesztelése a bolognai INAIL protézisközpontban zajlott. Miután rögzítették az eszközt Fabrizio műkezének mutatóujjára, a férfi 100 százalékos pontossággal meg tudott különböztetni egymástól – hőmérsékletük alapján – három, ránézésre teljesen azonos pohár vizet. Az egyik pohárba 12, a másikba 24, a harmadikba 40 fokos vizet töltöttek. A kísérletet ezután eltérő hőmérsékletű fémgolyókkal is megismételték – hasonló eredménnyel. Végül egy vakteszt következett: Fabriziónak bekötött szemmel kellett megmondania, hogy műkezét saját kezükkel vagy egy másik műkézzel érintik-e meg éppen a kutatók. A MiniTouch használata során 80 százalékos aránnyal választott helyesen, míg nélküle csupán 60 százalékos pontossággal.
Nyilvánvaló persze, hogy az emberi érintést még így sem érzékelte olyan jól, mint a saját másik kezével. A kutatók szerint ennek az az oka, hogy a protézisből továbbra is hiányoznak olyan érzékszervi információk, mint az emberi bőr puhasága és textúrája. Mivel azonban létezik már technológia ezek érzékelésére is, így a következő lépés, hogy mindezt egyetlen művégtagban egyesítsék. „Tanulmányunk megteremti a mostaninál természetesebb kézprotézisek alapját, amelyek az érzékelés teljes skáláját visszaadják, ezáltal gazdagabb és természetesebb tapintást biztosítanak az amputáltak számára” – húzta alá Micera professzor.
