ในเวลาเพียงไม่กี่ปี การก้าวลงจากรถ ขึ้นบันได และแต่งตัวอาจจะง่ายขึ้นสำหรับ Zac Vawter ตอนนี้เขายังเด็กและแข็งแรงพอที่จะพิชิตงานเหล่านี้ได้ แต่ด้วยขาเทียมแม้แต่การดึงกางเกงยีนส์ก็อาจเป็นสิ่งที่ท้าทายหลังจากการตัดขาขวาล่างออกในปี 2009 Vawter ได้ทำงานร่วมกับวิศวกรชีวการแพทย์ Levi Hargrove จากสถาบัน Rehabilitation Institute of Chicago และเพื่อนร่วมงานเพื่อทดสอบแขนขาเทียมแบบใหม่ ซึ่งเป็นขาเทียมที่ควบคุมโดยความคิด
เช่นเดียวกับขาเทียมประเภทอื่น ซ็อกเก็ตพลาสติก
แบบหล่อที่ดูดไปยังแขนขาที่เหลือของเขาจะยึดขาหุ่นยนต์ไว้กับที่ แต่ทีมของ Hargrove ได้เพิ่มการปรับปรุงไฮเทคบางอย่าง ภายในซ็อกเก็ตนักวิจัยได้ฝังอิเล็กโทรด 10 อันที่ติดกับผิวหนังและรับสัญญาณไฟฟ้าจากกล้ามเนื้อ สัญญาณอิเล็กโตรไมกราฟิกหรือ EMG เหล่านี้จะเดินทางไปยังคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดที่ดึงข้อมูลจากเซ็นเซอร์เชิงกล 13 ตัวที่วัดความเร็ว ตำแหน่งและความดัน รวมถึงตัวแปรอื่นๆ
อัลกอริธึมของคอมพิวเตอร์จะหลอมรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์ทั้งหมดเพื่อค้นหาว่าผู้ป่วยพยายามขยับขาไบโอนิคอย่างไร ไม่ว่า Vawter ต้องการจะชี้เท้า เดินขึ้นเนิน หรือเหยียดเข่าก็ตาม “เรากำลังดำเนินตามสิ่งที่คนๆ นั้นคิดอยู่จริงๆ” ฮาร์โกรฟกล่าว
ความคิดเกี่ยวกับการเดินทำให้เกิดประกายไฟในสมองที่บีบไขสันหลังไปที่เส้นประสาทที่ขา เส้นประสาทเหล่านี้สั่งให้กล้ามเนื้อหดตัวทำให้ข้อต่อเคลื่อนไหว นักวิจัยสามารถดักฟังคำแนะนำเหล่านี้ได้ด้วยเซ็นเซอร์ EMG ของขาไบโอนิค แทนที่จะรับสัญญาณ EEG จากหนังศีรษะ
นักวิทยาศาสตร์ยังสามารถรวบรวมข้อมูลจากเส้นประสาท
ที่เคยเสียบเข้ากับกล้ามเนื้อในแขนขาที่ถูกตัดออก สมองส่งสัญญาณสั่งให้ขาเดินแข็งแรงจนถึงจุดที่เส้นประสาทถูกตัดออก Hargrove กล่าว ด้วยการผ่าตัดเส้นประสาทเหล่านี้ใหม่เพื่อเชื่อมต่อกับกล้ามเนื้อบริเวณต้นขา ทีมของเขาสามารถใช้คำสั่งที่ครั้งหนึ่งเคยควบคุมข้อเท้าของ Vawter ได้ การผ่าตัดยังมีโบนัสทางการแพทย์อีกด้วย: การเปลี่ยนเส้นทางเส้นใยประสาทที่ถูกตัดบนเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อจะช่วยป้องกันแผลเป็นอันเจ็บปวดที่เรียกว่าเซลล์ประสาท
ทีมของ Hargrove ได้ทดสอบขาไบโอนิคโดยให้ Vawter เดินบนพื้นผิวเรียบ ทางลาด และบันได การเคลื่อนไหวของขาไม่ตรงกับความตั้งใจของ Vawter เพียง 13 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมดโดยใช้เซ็นเซอร์เชิงกลเท่านั้น แต่การรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์เชิงกลกับข้อมูลจากกล้ามเนื้อของ Vawter ทำให้อัตราความผิดพลาดลดลงเหลือน้อยกว่า 2 เปอร์เซ็นต์ และไม่มีข้อผิดพลาดใดที่ใหญ่พอที่จะทำให้ Vawter สะดุด Hargrove และเพื่อนร่วมงานรายงานเมื่อวันที่ 26 กันยายนใน New England Journal of Medicine
Vawter สามารถสลับไปมาระหว่างการเดินและการขึ้นบันไดได้อย่างราบรื่น “เขาพูดว่า ‘ฉันเคยทำบันไดแบบนี้มาก่อนการตัดแขนขา’ ฮาร์โกรฟเล่า แต่สำหรับ Vawter แล้ว ขาเทียมแบบไบโอนิคจะส่องประกายเหนืออวัยวะเทียมอื่นๆ ด้วยการเคลื่อนไหวข้อต่อแบบง่ายๆ “ความสามารถในการปรับตำแหน่งหัวเข่าและข้อเท้าได้เพียงแค่คิดเท่านั้น นั่นคือสิ่งที่เขาไม่เคยทำมาก่อน” Hargrove กล่าว
Vawter มาที่ห้องปฏิบัติการปีละสองสามครั้งเพื่อทดลองใช้การปรับปรุงล่าสุดของขา เป็นการดีสำหรับการท่องไปรอบ ๆ ในอาคารและออกไปข้างนอกสักหน่อย แต่ Hargrove ต้องการทำให้มันแข็งแกร่งเพียงพอสำหรับการใช้งานทุกวัน เขาคิดว่า Vawter จะสามารถนำแบบจำลองกลับบ้านได้ภายในสามถึงห้าปี ในขณะที่ Vawter ยังคงทดสอบอุปกรณ์ Hargrove กล่าวว่า “ฉันสงสัยว่ามันจะยากขึ้นเรื่อย ๆ ที่จะทิ้งมันไว้ที่นี่ทุกครั้งที่เขามา”
credit : haygoodpoetry.com matteograssi.org sweetretreatbeat.com gundam25th.com goodbyemadamebutterfly.com jammeeguesthouse.com mafio-weed.com thetrailgunner.com mysweetdreaminghome.com goodnewsbaptisttexas.com
