Protezu upravljati snagom uma

Nijemci postaju sve stariji, ali pritom ne ostaju nužno i zdravi. Desetinama tisuća ljudi u Njemačkoj su godišnje potrebni srčani stimulatori, implantati ili proteze za noge. U jednom društvu koje postaje sve starije konstantno raste potražnja za medicinskom tehnikom. Očekuje se da će se godišnji promet te branše od trenutačno 21 milijardu eura dodatno povećati. Posebice mlada poduzeća su se orijentirala na mogućnosti koje pruža to rastuće tržište. Takva je i tvrtka SNAP iz Bochuma. SNAP je kratica za "Sensor Basierte Neuronal Adaptive Prothetik", odnosno senzorski bazirana neuronalno adaptivna protetika. To poduzeće, koje je 2010. osnovano kao istraživačko poduzeće, danas razvija senzorsku tehniku kako bi se proteze pokretalo snagom misli.

Signali za hodanje iz mozga

SNAP je dobio startni kapital od 1,5 milijuna eura iz europskih strukturnih fondova. Ulaganje koje će se najvjerojatnije isplatiti jer se za razvijenu tehnološku platformu već kao zainteresirani kupci najavilo više klinika i jedan veliki proizvođač proteza. U najvećoj prostoriji u sjedištu poduzeća u Bochumu se nalazi "srce" SNAP-a: štand za mjerenje. Tu se ispitanici, spojeni na kablove, kreću korak po korak na pokretnoj traci. Oko dva metra udaljeno od toga Astra Kohlmann na svom monitoru pozorno prati podatke koji dolaze. U tu traku za trčanje su integrirane ploče koje registriraju svaki korak i šalju podatke dalje u računalo. "Mjeri se jačina pritiska kojim noga stane na pokretnu traku, na kojoj strani noga dotiče traku i kako se noga ponovno diže", pojašnjava Astra Kohlmann.

Osim toga, ispitanici na glavi nose i jednu haubu, u kojoj se nalazi 17 elektroda. Paralelno uz koračanje sustav registrira i odgovarajuću aktivnost mozga, kaže voditelj projekta, profesor Hartmut Weigelt. "Te elektrode registriraju područje od otprilike dva četvorna centimetra i dubinu od oko tri milimetra u mozgu."

Kod tehnologije, koju je razvio SNAP, se pritom registriraju frekvencije u različitim dijelovima mozga. Posebice kako oko registrira podatke o okolini pri hodanju i kako za motoriku zaduženi dio mozga te impulse pretvara u pokrete. Ti podaci pružaju elemente za upravljanje proteze pomoću neuronalnih signala. Kod ljudi koji nisu invalidi, taj proces kretanja se odvija nesvjesno preko malog mozga i kičmene moždine. S razvijenom aparaturom se u SNAP-u značajno napredovalo. "Sada doista pronalazimo signale, koji koreliraju s koračanjem."

Proteze koje razmišljaju

Cilj je da se proteze individualno prave tako optimalno da ljudi s invaliditetom mogu izvesti skoro svaki pokret. Mehatroničko upravljanje je zaduženo za pretvaranje signala iz mozga u odgovarajuće kretnje, kako bi se to inače odvijalo u pravim nogama i rukama. S takvim protezama su čak moguće sportske aktivnosti poput planinarenja. Jer proteza ne funkcionira umjesto noge, već funkcionira isto kao noga, kaže direktor poduzeća Uwe Seidel. Pritom Seidel rado upućuje na moto SNAP-a, koji glasi: "Mislim, dakle hodam."

Tehnološka platforma, koju je razvilo to poduzeće iz Bochuma, nosačima proteza može pripomoći da vode život u kojemu će se slobodnije kretati. No, ta platforma nije namijenjena "primarno za pacijente, već za poduzeća koja istražuju i razvijaju", navodi Uwe Seidel. Tu se misli kako na proizvođače proteza, tako i na klinike koje pri njezi amputiranih pacijenata nemaju taj uređaj za mjerenje.

Mentalno upravljanje protezama olakšanje u svakodnevici

Tržište za taj proizvod, prema riječima Seidela, postoji. On pritom upućuje na posljedice koje može sa sobom donijeti veoma raširena bolest dijabetes. Zbog oboljenja u poodmaklom stadiju, pacijentima medicinski gledano ne preostaje često ništa drugo osim da amputiraju donje ekstremitete. Prema podacima zdravstvenog osiguranja AOK, godišnje ta sudbina pogađa oko 40.000 ljudi u Njemačkoj, koji su tu osigurani. Ukoliko se u obzir uzmu i pacijenti iz drugih zdravstvenih osiguranja, radi se godišnje o najmanje 100.000 ljudi. Ne računajući one koji u prometnim nezgodama izgube noge.

Za proteze s individualno memoriranim upravljačkim signalima očito postoji velika potreba. Prije svega zbog prednosti što se nosač za to ne mora podvrgnuti operaciji kako bi mu se stavio implantat. Rješenje iz SNAP-a se sastoji iz elektroda, koje se postavljaju izvana na glavu i tako upravljaju mentalno protezom. Za pacijente je takav razvoj tehnologije osjetno olakšanje u svakodnevici. Stoga ni ne čudi što su već velika imena među proizvođačima proteza izrazili konkretan interes za tehnološku platformu SNAP-a.

Autori: Klaus Deuse / Marina Martinović

Odgovorni urednik: Azer Slanjankić