A célzott izom újrabeidegzése (targeted muscle reinnervation-TMR) néven ismert sebészi eljárás amputált karú páciensek számára biztosít a művégtag feletti nagyobb kontrollt.
A jelenleg rendelkezésre álló felső végtag protézisek, nem feltétlenül adják vissza az egyén karjának funkcióit.
A műkarok funkcióinak javítása továbbra is nagy kihívást jelent, mivel a kar beidegzésére vonatkozó minden információ elvész az amputálással. A TMR módszerrel, a megkímélt idegeket az amputáció miatt biomechanikai funkcióit vesztett felkar- és mellkas izmokra viszik át.
Az eljárás célja az olyan művégtagok irányításának elősegítése, melyek a megmaradt felkarizmok elektromiogram (EMG) szignáljait (az izmok összehúzódásakor keletkező elektromos jeleket) detektálják, és ezek szerint működtetik a motorizált ízületeket.
A reinnerváció után (mikor az idegek visszanyerték funkcióikat), ezen izmok élettanilag megfelelő EMG szingálokat produkálnak a könyök, csukló és kéz mozgatásához. Nem ismert még, hogy az így beidegzett izmok képesek-e stabilan és pontosan elektromos impulzusok kibocsátására, ezzel biztosítva a multi funkciós protézisek valós idejű irányítását.
A Chicagoi Rehabilitációs Intézet dolgozói Todd Kuiken vezetésével, figyelemmel kísérték öt TMR-rel összekötött felső végtag amputáción átesett páciens protézis funkcióinak teljesítményét. A tanulmány, melyet 2007 és 2008 januárja között végeztek, öt nem amputált karú, kontroll személy részvételével készült. Minden résztvevő különböző karmozgások végrehajtására kértek, így mérték a virtuális műkar feletti irányítás képességét.
Az átlagos válaszidő, könyök és csukló mozgások esetében (könyökhajlítás-nyújtás, csukló forgatás és csukló hajlítás-nyújtás) 0,22 másodperc volt TMR páciensekben és 0,16 másodperc a kontrol személyeknél.
Az átlagos mozgásképesség a könyök és csuklómozgások esetén mindkét csoportban magas volt (TMR-rel kezelt betegeknél 96,3 százalék, a kontroll csoport esetében 100 százalék). A mozgás végrehajtásának átlagideje 1,29 másodperc TMR betegeknél, a kontrollcsoportnál pedig 1,08 másodpercnek adódott.
Tárgyak megfogásához szükséges idő mindkét csoport esetében hosszabb volt: 1,54 másodperc TMR pácienseknél, 1,26 másodperc kontroll személyeknél.
A páciensek közül három volt képes a speciális motorizált protézisek irányítására, a mozgások közt szerepelt a váll, könyök, csukló és kéz mozgatása.
"Ezek a korai próbák bemutatják a TMR eljárás alkalmazhatóságát, az összetett multi funkciós protézisek működtetésére. További kutatásra és fejlesztésre van szükség, mielőtt nagyobb körben végezhetünk próbákat" - írják a szerzők. "A jelen tanulmányban vizsgált műkarok korai prototípusokhoz képest nagyon jól teljesítettek. További fejlesztések szükségeltetnek, beleértve a méret és a súly csökkentését, illetve a protézisek erejét."
