Korábban csak sci-fikben láthattunk tapintásérzést továbbítani tudó, az emberi megfelelőjével megegyező finom mozdulatokat tenni képes műkezeket. Ezek a művégtagok azonban napjainkban valósággá kezdenek válni. A kényelmetlen, mozgásképtelen protézisek lassan átadják a helyüket az emberi aggyal vezérelt megoldások számára.

Nagy ugrás előtt állunk

A szenzoros visszacsatolás mellett gépi tanulást alkalmazó, gumiból és szilikonból készülő művégtagok egyik legfejlettebbikét (lásd nyitóképünk) előállító Psyonic az Illinois-i Egyetem Kutatási Parkjának egyik legígéretesebb startupja. Jelenleg önkéntesek részvételével kiterjedt teszteket futtatnak az általuk előállított protézisekkel, melyek az ígéretek szerint már jövőre kereskedelmi forgalomba kerülhetnek. A Psyonic állítja, hogy a sérült vagy hiányos végtagokkal rendelkezők számára olyan intuitív ellenőrzést képes nyújtani művégtagjuk felett, melyre korábban még nem volt példa.

De nem ők az egyetlenek, akik ezen a téren maradandót akarnak alkotni. A Johns Hopkins Egyetem moduláris protézis végtagja (Modular Prosthetic Limb) jelenleg szintén kutatási fázisban van. Az egyetemi beszámolók szerint ennek eredményeként egy emberszerű erő kifejtésére képes, elmével irányított, kellő gyakorlás után szinte az eredetivel megegyező ügyességű műkezet kaphatnak a rászorulók.

Hasonlón dolgozik az izlandi Össur cég is, mely már preklinikai vizsgálati fázisba jutott saját megoldásával. Az észak-európai vállalat az alsó végtagokra ment rá: szintén elmével irányítható teljes lábakon és lábfejeken dolgozik. Ezek a cégek drámai változást ígérnek az amputáción átesettek életminőségében.

Értelmezni az izmok elektromos jeleit

Mint számos, már piacon levő műkéz, a Psyonic megoldása is myoelektromos protézis. Közérthetőbben egy elektromos jelekkel vezérelhető műkéz, mely jeleket a karon megmaradt izmok állítják elő. Az alkar izmai például ennek révén képesek vezérelni a műkéz ujjainak összeszorítását és kinyújtását. Valahogy így:

Amikor a vizsgálatban részt vevő kísérleti alanyok kezük mozgatására gondolnak, a műkézben levő elektródák megmérik az izmokból eredő elektromos jeleket. Eközben a kezet irányító mintafelismerő szoftver meghatározza, hogy ezek a jelek milyen mozdulat kivitelezésére irányulnak; például a tenyér kinyitására vagy összezárására. Végső soron egyfajta akaratátvitelről van szó, melynek során az emberi agyban megszülető gondolat cselekvésre készteti a művégtagot.

Van azonban egy jelentős eltérés a hasonló fejlesztésekhez képest. A műkéz ujjbegyei képesek nyomásérzékelésre, és ezeket szenzoros visszacsatolás révén el is juttatják az emberi agyba. Így a protézis viselője gyakorlatilag érezheti, milyen erővel szorítja a markába kerülő dolgokat. Ezáltal képes egészen finoman megragadni tárgyakat, például anélkül foghat meg egy tojást, hogy eltörné.

Ebben jelentős szerepet játszik a mintafelismerő szoftver. Az ugyanis az egyébként dekódolhatatlan jeleket mindkét irányban feldolgozhatóvá teszi, egyfajta interfészként szolgálva ember és gép között. Így válhatnak használhatóvá az izlandiak műlábai is, ami legalább akkora csoda, mint a nyomásérzékelésre képes műkar. Az Össur fejlesztése ugyanis ismét lábra állíthatja, sőt, akár járásra is képessé teheti az alsó végtagjukat elvesztett embereket.

Ehhez egy nagyjából gyógyszeres pirula méretű implantátum izomba való beültetésére van szükség. Ez érzékeli az izmok által előállított jelet és egyben felel a művégtag felé való jeltovábbításért is. A rendszer így visszaadhatja az érintettek számára az "önkéntes ellenőrzés" érzését, amit a korábbi megoldások használata során annyira hiányoltak.