แขนเทียมสามารถให้การตอบสนองทางประสาทสัมผัสที่ควบคุมได้

การ สูญเสียแขนไม่จำเป็นต้องหมายความถึงการสูญเสียความรู้สึกทั้งหมดเนื่องจากแขนเทียมที่กระตุ้นเส้นประสาทด้วยการตอบสนองทางไฟฟ้าเล็กน้อย

ผู้ป่วยสามารถทำงานประจำวันได้ด้วยชุดควบคุมประสาทสัมผัสที่รวมเข้ากับแขนเทียม นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ได้พัฒนาอัลกอริทึมการควบคุมที่ควบคุมกระแสไฟฟ้าดังนั้นผู้ป่วยจึงรู้สึกมั่นคง

“ เราให้ความรู้สึกกลับไปหาคนที่สูญเสียมือของพวกเขา แนวคิดก็คือเราไม่ต้องการให้มือเทียมรู้สึกเหมือนเครื่องมืออีกต่อไปเราต้องการให้มันรู้สึกเหมือนเป็นส่วนขยายของร่างกาย” Aadeel Akhtar, MD /Ph.D กล่าว นักศึกษาในโปรแกรมประสาทวิทยาศาสตร์และโปรแกรมวิชาการแพทย์ที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ อัคทาร์เป็นผู้เขียนบทความเกี่ยวกับโมดูลควบคุมประสาทสัมผัสซึ่งตีพิมพ์ใน Science Robotics และเป็นผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ PSYONIC ซึ่งเป็น บริษัท สตาร์ทอัพที่พัฒนาแขนไบโอนิกต้นทุนต่ำ “ ขาเทียมเชิงพาณิชย์ไม่มีการตอบสนองทางประสาทสัมผัสที่ดี นี่เป็นขั้นตอนหนึ่งในการรับผลตอบรับทางประสาทสัมผัสที่เชื่อถือได้สำหรับผู้ใช้ขาเทียม” เขากล่าว

แขนเทียมมีเซ็นเซอร์ที่ปลายนิ้วเพื่อกระตุ้นประสาท ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่ผู้ใช้สัมผัสกับบางสิ่งสัญญาณไฟฟ้าบนผิวหนังจะสัมพันธ์กับปริมาณแรงกดที่แขน ลองดูตัวอย่างขวดน้ำจะสร้างความรู้สึกเบา ๆ แต่การกดแรง ๆ จะส่งสัญญาณแรงกว่า

Timothy Bretl ผู้ตรวจสอบหลักของการศึกษากล่าวว่า“ มีปัญหามากมายในการให้ข้อเสนอแนะที่เชื่อถือได้แก่ผู้ใช้ ในระหว่างการสึกหรอตามปกติอิเล็กโทรดที่เชื่อมต่อกับผิวหนังเริ่มลอกออกซึ่งอาจทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในบริเวณที่ยังคงติดอยู่ซึ่งอาจทำให้ผู้ใช้ตกใจอย่างเจ็บปวด นอกจากนี้การขับเหงื่อยังสามารถขัดขวางการเชื่อมต่อระหว่างอิเล็กโทรดและผิวหนังได้เนื่องจากผู้ใช้จะไม่รู้สึกถึงข้อเสนอแนะใด ๆ เลย “ ประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสที่มั่นคงและเชื่อถือได้สามารถปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ใช้ขาเทียมได้อย่างมีนัยสำคัญ” Bretl กล่าว

ข้อเสนอแนะที่ผู้ป่วยประสบกับจอภาพโดยคอนโทรลเลอร์ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถปรับระดับปัจจุบันเพื่อให้การตอบรับคงที่ แม้ในเวลาที่เหงื่อออกหรือเมื่อขั้วไฟฟ้าถูกลอกออก 75% นักวิจัยได้ทดสอบตัวควบคุมกับผู้ป่วยสองคนพวกเขาทำการทดสอบโดยที่ขั้วไฟฟ้าถูกลอกออกโดยไม่เป็นไปตามอัตภาพและพบว่าโมดูลคอนโทรลเลอร์จะลดกระแสไฟฟ้าโดยอัตโนมัติดังนั้นจึงรายงานการตอบรับอย่างต่อเนื่องโดยอดทนโดยไม่ได้รับแรงกระแทก ผู้ใช้ยังทำภารกิจประจำวัน (เช่นปีนบันไดตอกตะปูลงกระดานและวิ่งบนเครื่องรูปไข่) ในการทดสอบซึ่งอาจทำให้สูญเสียความรู้สึกเนื่องจากเหงื่อ

“ สิ่งที่เราพบคือเมื่อเราไม่ได้ใช้คอนโทรลเลอร์ของเราผู้ใช้จะไม่รู้สึกถึงความรู้สึกอีกต่อไปเมื่อสิ้นสุดกิจกรรม อย่างไรก็ตามเมื่อเราเปิดใช้อัลกอริทึมการควบคุมหลังจากกิจกรรมพวกเขาบอกว่าพวกเขายังรู้สึกได้ถึงความรู้สึกที่ดี” Akhtar กล่าว

การเพิ่มโมดูลกระตุ้นที่ควบคุมจะเสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่าขาเทียมมาก Akhtar กล่าว "แม้ว่าเราจะยังไม่ทราบรายละเอียดค่าใช้จ่ายที่แน่นอน แต่เป้าหมายของเราคือการได้รับความคุ้มครองอย่างสมบูรณ์จากการประกันภัยโดยไม่มีค่าใช้จ่ายในกระเป๋าสำหรับผู้ใช้"

ทีมงานกำลังดำเนินการเกี่ยวกับขนาดของโมดูลที่ให้ข้อมูลป้อนกลับทางไฟฟ้า การทำให้เล็กลงช่วยในการติดตั้งเข้ากับแขนเทียมแทนที่จะติดภายนอก พวกเขายังวางแผนที่จะทำการทดสอบโดยไม่ต้องมีอีกต่อไป ของผู้ป่วยเพื่อการแก้ปัญหาที่ดีขึ้น

“ เมื่อเราได้รับเครื่องกระตุ้นขนาดจิ๋วแล้วเราวางแผนที่จะทำการทดสอบผู้ป่วยเพิ่มเติมซึ่งสามารถนำกลับบ้านได้เป็นระยะเวลานานและเราสามารถประเมินได้ว่ารู้สึกอย่างไรเมื่อพวกเขาทำกิจกรรมในชีวิตประจำวัน เราต้องการให้ผู้ใช้ของเราสามารถสัมผัสและถือสิ่งของที่ละเอียดอ่อนได้อย่างน่าเชื่อถือเช่นเดียวกับมือเด็ก” Akhtar กล่าว “ นี่เป็นขั้นตอนหนึ่งในการสร้างมือเทียมที่กลายเป็นส่วนเสริมของร่างกายแทนที่จะเป็นเพียงเครื่องมืออื่น”