Przypomina rękawiczkę, można ją „zdjąć” i bezprzewodowo wykonywać różne czynności. To pierwsza tak szybka bioniczna ręka na świecie

Bioniczna proteza ręki jest nie tylko szybsza i silniejsza od innych znanych modeli, ale też najlżejsza, a do tego całkowicie bezprzewodowa. Bristolski startup pracował nad tą wyjątkową konstrukcją przez cztery lata. „Chociaż wiedziałam, że będzie dobra, nie spodziewałam się aż takiego postępu. Trudno sobie wyobrazić, jak epicka jest ta technologia” – mówiła podczas prezentacji bionicznej ręki 19-letnia Tilly Lockey, pierwsza osoba na świecie, która ją założyła. 

Proteza ze świata sci-fi

Bioniczne ramię Hero wykorzystuje bezprzewodowe elektrody EMG umieszczone na ramieniu osoby po amputacji, które odczytują jej sygnały mięśniowe i na ich podstawie zarządzają ruchem sztucznej ręki. Ponieważ działa bezprzewodowo, możliwe jest odłączenie jej od ciała i wykonywanie różnych poleceń zdalnie.

„(Hero) jest dwa razy szybszy i dwa razy silniejszy niż wiodące na rynku bioniczne ręce, a jednocześnie najlżejszy i jako pierwszy w historii w pełni wodoodporny i całkowicie bezprzewodowy. To coś z sci-fi” – mówiła podczas prezentacji wynalazku Samantha Payne, współzałożycielka i szefowa Open Bionics.

W projektowaniu bionicznej ręki bardzo cenne były doświadczenia 19-letniej Tilly Lockey, która straciła ręce w dzieciństwie i od dziewięciu lat korzysta z kolejnych tworzonych przez Open Bionics urządzeń. Dziewczyna nie ma wątpliwości, że najnowszy model jest bezkonkurencyjny, jeśli chodzi o jego funkcjonalność i zaawansowanie techniczne.

„Chociaż wiedziałam, że nowa technologia będzie dobra, nie spodziewałam się aż takiego postępu. Trudno sobie wyobrazić, jak epicka jest ta technologia” – mówiła, demonstrując możliwości swojej ręki prowadzącym program This Morning.

Brak rąk w niczym jej nie przeszkadza

Tilly Lockey zachorowała na posocznicę meningokokową w 2007 roku, miała wtedy 15 miesięcy. Choć jej rodzicom powiedziano, że prawdopodobnie umrze, dziewczynka przeżyła po udanej operacji amputacji obu rąk i palców u nóg. Działaniami firmy Open Bionics jej rodzice zainteresowali się, kiedy na świecie zaczęto korzystać z druku 3D. Firma szukała wtedy osób po amputacji poniżej łokcia, aby przetestować nowe protezy ramion.

Od 2016 roku Lockey używa bionicznych ramion, które umożliwiają jej wykonywanie takich czynności, jak podnoszenie małych przedmiotów i granie w gry wideo. „Wcześniej nosiłam silikonowe opaski, które zostały zaprojektowane tak, by wtapiać się w ciało, ale ja nie chciałam się wtapiać w tłum” –  podkreśla Tilly, której brak rąk nie przeszkadza w spełnianiu marzeń i pasji. Na swoim koncie ma pracę jako prezenterka radiowa, gwiazda telewizji, modelka oraz artystka „bionicznego popu”.

Co potrafią bioniczne ręce?

Podczas wywiadu w telewizji dziewczyna położyła swoją protezę ją na stole, a następnie przy pomocy specjalnych czujników przesuwała nią w różnych kierunkach.

„Teraz mam 360-stopniowy obrót w nadgarstkach, mogę je także zginać. Żadne inne ramię nie jest bezprzewodowe i wodoodporne, ani tak szybkie jak to, a do tego nadal jest najlżejszą bioniczną ręką. Nie wiem, jak to zrobili, ale czuję się z nią o wiele silniejsza„ – mówiła w studiu.

Co ciekawe i innowacyjne, najnowszy model Hero może wykonywać różne rodzaje ruchów płynnie przełączając się z zadania na zadanie, czego nie było w poprzednich modelach. Pozwala to na wykorzystywanie protezy do różnych czynności bez straty czasu. Działanie bionicznej ręki odzwierciedla fizjologiczne ruchy nie tylko całą dłonią, ale także jej pojedynczymi palcami. Pozwala to na chwytanie bardzo precyzyjnych i delikatnych przedmiotów, ale także na podniesienie ciężaru o wiele większego niż mogłaby sobie pozwolić prawdziwa ręka – udźwig bionicznej ręki to ok. 25 kg. W wyposażeniu urządzenia w takie funkcje pomogła przede wszystkim miniaturyzacja technologii, dzięki czemu można było wykorzystać więcej miejsca na dane.

Lockey podkreśla, że uwielbia pracować z Open Bionics. „Nie jestem częścią firmy, po prostu dzwonią do mnie, aby przetestować coś nowego i uzyskać moją opinię. Mają świetny zespół inżynierów, ale nie są w stanie przetestować tego, co tworzą, więc do akcji wkraczają ludzie tacy jak ja” – mówi.

Jak działa bioniczna ręka?

Proteza bioniczna z wyglądu przypomina klasyczną protezę, w rzeczywistości jest jednak naszpikowana najnowocześniejszą technologią wykorzystującą impulsy elektryczne z mięśni. Odbywa się to dzięki impulsom mózgowym przetwarzanym przez elektroencefalograf (EEG) za pomocą specjalnych czujników umieszczonych na skórze głowy. Ponieważ zarówno chęć, jak i wykonanie zamierzonego ruchu aktywują te same obszary w mózgu, system bez większego wysiłku rozpoznaje intencje użytkownika i dochodzi do aktywności protezy zgodnej z jego zamierzeniem.

„Sygnały z ciała człowieka są wykorzystywane do uczenia programu rozpoznającego te sygnały. Urządzenie jest w stanie nauczyć się sygnałów i przełożyć je na ruch” – wyjaśnia działanie bionicznej ręki dr. inż. Andrzej Wołczowski z Politechniki Wrocławskiej, gdzie także trwają prace nad bioniczną protezą. Zespół pod jego kierunkiem chce zainstalować w niej urządzenia wibracyjne, dzięki którym używająca ich osoba będzie czuła to, czego dotyka.

Przekształcenie niepełnosprawności w supermoc

Brytyjska firma Open Bionics zajmuje się projektowaniem bionicznych rąk od 2014 roku, a jej Hero Arm jako pierwszy na świecie ma certyfikat zezwalający na użytkowanie medyczne. Celem założycieli firmy jest „przekształcenie niepełnosprawności w supermoc”, dlatego każde urządzenie jest indywidualnie dopasowywane do użytkownika, może być w jaskrawym kolorze albo nawiązywać do ulubionych motywów popkultury. Ponieważ utrata rąk nie jest tylko doświadczeniem ludzi starszych, dla najmłodszych pacjentów zaprojektowano protezy nawiązujące do ich ulubionych bajek i filmów, powstała np. seria z „Gwiezdnych wojen” czy filmów Marvela.

Lockey także wielokrotnie mówiła w wywiadach, jak bardzo docenia to, że ramiona można spersonalizować: „Mam teraz tak wiele różnych kolorów, nawet parę Spidermanów, ale chciałabym wykorzystać high fashion, może przez marki takie jak Louis Vuitton lub Tommy Hilfiger”.

Rozwój bionicznych kończyn przyspieszył wraz z wynalezieniem i doskonaleniem druku 3D. Dzięki temu protezy stały się tańsze i bardziej dostępne. Od początku produkcji protezy od Open Bionics trafiły już do ponad tysiąca osób po amputacjach rąk. W 2023 roku firma przekazała swoje protezy do szpitala, gdzie leczeni są ukraińscy żołnierze.

Źródła: Nauka w Polsce, https://openbionics.com.