Lekarze w USA zamierzają wszczepić pacjentowi protezę ręki, która będzie połączona z kością, mięśniami i nerwami. Ochotnikowi wszczepiono już tytanowy implant do kości oraz umieścił elektrody na jego mięśniach i wokół nerwów.

Mężczyzna z okolic Chicago ma otrzymać bioniczną rękę połączoną bezpośrednio z kością, nerwami i mięśniami.

Proteza działająca w systemie e-OPRA (Enhanced Osseoanchored Prostheses for the Rehabilitation of Amputees) ma być sterowana własnymi sygnałami nerwowymi pacjenta i przekazywać w czasie rzeczywistym informacje czuciowe.

Ochotnik stracił rękę w wypadku na budowie w 2016 roku.

Teraz bierze udział w pięcioletnim badaniu klinicznym prowadzonym przez zespół z Regenstein Foundation Center for Bionic Medicine i Northwestern University.

W połowie lipca, w czasie trwającej osiem godzin operacji, zespół chirurgów kierowany przez dr. Jasona Ko i dr. Terrance’a Peabody’ego z Northwestern Medicine, wszczepił tytanowy implant do kości pozostałej części kończyny pacjenta oraz umieścił elektrody na jego mięśniach i wokół nerwów. W ciągu kilku miesięcy kość ma wrosnąć w powierzchnię implantu, dzięki czemu stanie się on strukturalnym przedłużeniem szkieletu.

Inny element przechodzi przez skórę, umożliwiając bezpośrednie połączenie protezy z kością. Eliminuje to konieczność stosowania leja protezowego, na którym opierają się tradycyjne protezy, a tym samym związane z nim problemy, takie jak dyskomfort, niedopasowanie i ograniczony zakres ruchu – podkreślają specjaliści.

Tłumaczą jednocześnie, że elektrody umieszczone na mięśniach rejestrują aktywność elektryczną, powstającą, gdy pacjent zamierza wykonać ruch, a następnie sygnały te są interpretowane i wykorzystywane do sterowania protezą.

Osobne elektrody umieszczone wokół nerwów obwodowych dostarczają z kolei bodźcy wywołujących wrażenia czuciowe odczuwane tak, jakby pochodziły z brakującej kończyny.

Autorzy tego naukowego przedsięwzięcia chcą sprawdzić, czy takie sprzężenie zwrotne poprawia skuteczność i naturalność posługiwania się protezą.

„Chodzi o interfejs, a nie o samą rękę. System e-OPRA rozwiązuje jednocześnie dwa najtrudniejsze problemy w tej dziedzinie. Mocuje protezę bezpośrednio do szkieletu, całkowicie eliminując lej protezowy, a elektrody umieszcza na mięśniach i wokół nerwów – tam, gdzie sygnały są wyraźne, stabilne i mogą być przekazywane w obu kierunkach” – mówi kierujący projektem dr Levi Hargrove, dyrektor Regenstein Foundation Center for Bionic Medicine w Northwestern University Feinberg School of Medicine.

Badanie jest pierwszym, w którym połączono osteointegrację, ukierunkowaną reinerwację mięśniową (TMR – chirurg przekierowuje nerwy, które wcześniej unerwiały amputowaną kończynę) oraz sterowanie oparte na rozpoznawaniu wzorców z wykorzystaniem wszczepionych czujników elektromiograficznych (EMG) i elektrod mankietowych umieszczonych wokół nerwów.

Docelowo w projekcie ma wziąć udział osiem osób.

Obecnie mężczyzna, który przeszedł operację 15 lipca, wraca do zdrowia, podczas gdy jego organizm przystosowuje się do implantu.

„Nasza operacja e-OPRA była wyjątkowa, ponieważ wszczepione elektrody mankietowe wokół nerwów będą zapewniać czuciowe sprzężenie zwrotne z brakującej dłoni podczas korzystania z nowej bionicznej ręki, co uważa się za »świętego Graala« neuroprotetyki” – podsumowuje dr Ko. – „Połączenie protezy zakotwiczonej w kości z wewnętrznymi elektrodami mięśniowymi i nerwowymi stanowi duży krok naprzód w technologii protez. Sygnały elektryczne sterujące bioniczną ręką nie będą już zakłócane przez pot, ruchy skóry, obrzęki ani inne czynniki zewnętrzne, które wcześniej uniemożliwiały naszemu pacjentowi skuteczne korzystanie z bionicznej ręki”.

Marek Matacz (PAP)