Bioingineria Reabilitarii - Proteza bionica i-LIMB Hand

Universitatea de Medicina si farmacie Gr.T.Popa
Iasi
Facultatea de Bioinginerie Medicala Iasi
 Master Bioingineria Reabilitarii

Proteza bionica i-LIMB Hand

Istoric

Jim Murphy, secretarul de stat al Scotiei a vizitat Touch Bionics din Livingston, creatorul mainii i-LIMB, prima mana bionica din lume care functioneaza ca una normala.

Touch Bionics este prima mare clinica din SUA care a vindecat veterani ai razboiului din Irak, protezele i-LIMB folosite adaptandu-se perfect.

Anul acesta,  pe 16 iunie Touch Bionics a lansat Protocolul i-LIMB pentru terapeuti, astfel incat intregul program de amputare a mainii se poate realiza si in alte clinici particulare din intreaga lume. 

Prima mana bionica din lume, proteza i-LIMB cu cinci degete ce pot functiona in mod individual a fost premiata in 2008 cu cel mai mare premiu de inginerie din Marea Britanie  Royal Academy of Engineering MacRobert Award.
Proiectul ambitios a fost lansat in Scotia in anul 1963, insa dispozitivul a intrat pe piata abia acum 2 ani, revolutionand medicina. Stuart Mead, presedintele Touch Bionics, spune ca proteza aduce cu sine doua mari inovatii: "prima consta in faptul ca am pus un motor in fiecare deget, ceea ce inseamna ca fiecare deget poate fi miscat in mod independent si se poate articula; a doua consta in faptul ca degetul se poate roti la 90% in acelasi fel in care sunt si degetele noastre. Astfel, aceasta este prima proteza care reproduce atat forma cat si functia mainii umane". o viata cat de cat normala, asta datorita tehnologiei protezei bionice.

Proteza bionica pentru brat numita i-LIMB Hand a fost conceputa in laboratoarele de cercetare ale companiei Touch Bionics din Scotia. A fost declarata inventia numarul unul in inginerie si a fost distinsa cu Premiul MacRobert al Academiei Regale de Inginerie din Marea Britanie.

Aceasta proteza bionica aduce o noua dimensiune in domeniul protezarii membrului superior, cu nivele de flexibilitate, durabilitate, prezentare estetica si functionalitate totala care nu au mai fost atinse pana acum. Pentru prima data, o proteza de mana ofera tipuri de miscari, prinderi, similare cu ale mainii naturale.

Pentru toti cei care au avut nesansa sa piarda o mana sau un picior, de cativa ani a aparut o sansa pentru a avea o viata cat de cat normala, asta datorita tehnologiei protezei bionice. Proteza bionica pentru brat numita i-LIMB Hand a fost conceputa in laboratoarele de cercetare ale companiei Touch Bionics din Scotia. A fost declarata inventia numarul unul in inginerie si a fost distinsa cu Premiul MacRobert al Academiei Regale de Inginerie din Marea Britanie.

Aceasta proteza bionica aduce o noua dimensiune in domeniul protezarii membrului superior, cu nivele de flexibilitate, durabilitate, prezentare estetica si functionalitate totala care nu au mai fost atinse pana acum. Pentru prima data, o proteza de mana ofera tipuri de miscari, prinderi, similare cu ale mainii naturale.

Proteza bionica poate fi montata acelor persoane carora le-au fost amputate, bratul, antebratul sau doar degete in urma unor accidente sau a unor boli cronice.

Descriere si Indicatii

nCea mai noua proteza de mana bionica, i-LIMB este actionata prin captarea de semnale electrice de la muschii mainii si este usor de folosit in actiuni care necesita forta, indemanare sau finite  

Proteza i-LIMB Hand' este prima proteza i-Limb complet articulata, disponibila comercial, asigurand o prindere completa, degete care functioneaza independent, rotatia policelui si o prindere palmara totala. Aceasta aduce o noua dimensiune in domeniul protezarii membrului superior, cu nivele de flexibilitate, durabilitate, prezentare estetica si functionalitate totala care nu au mai fost atinse pana acum. Pentru prima data, o proteza de mana ofera tipuri de miscari, prinderi, similare cu ale mainii naturale.

Alte caracteristici ;

Priza « Pulse » mai ferma si mai selectabila pe deget .Elemente robuste din aluminiu Biosim-software pentru confirmarea protezei prin Bluetooth.

Caracteristici optionale de selectie a prizei de precizie, a indexului, prizei cheie si doua moduri de pozitionare a policelui .Disponibila in doua variante de marimi low profile .

Disponibila in doua culori ;negru si natural .

Indicatii:

n     Amputatie la nivelul de mainii, antebratului,si bratului.

n     Oferind posibilitatea actionarii independente a celor cinci degete, proteza este cea mai fidela imitatie a mainii umane din punct de vedere al functionalitatii. Cu i-LIMB, purtatorul poate bate la tastatura unui computer asemenea unei dactilografe, poate desface o doza de bautura racoritoare, poate rasuci o cheie in broasca si chiar folosi un telefon mobil.

n     A fost conceputa o 'piele' speciala, constand dintr-un strat de material semi-transparent, care a fost modelat pentru a inveli cu acuratete dispozitivul.

O amputatie a membrului superior reprezinta orice de la pierderea unui deget pana la pierderea intregului brat. Diferite tipuri de proteze au fost create de-a lungul timpului pentru persoanele care au suferit o amputatie in urma razboaielor sau a accidentelor, sau din motive  congenitale

Astazi pacientii au urmatoarele optiuni:

• Fara proteza: unele persoane s-au resemnat ca le lipseste o parte a membrului superior si au decis sa isi continue viata.
• Protezele cosmetice: aceaste dispozitive sunt facute dupa infatisarea reala a membrului, insa nu au nici o functie dincolo de cea estetica.
• Protezele mecanice: au o functionalitate limitata, fiind controlate prin intermediul unor cabluri de miscarile pe care le face pacientul cu alte parti ale corpului.

Protezele mioelectrice: sunt dispozitive ce folosesc energia electrica pentru a produce miscarea, fiind controlate de electrozi, atasati pe pielea pacientului, care preiau semnalele electrice generate de muschii ramasi la nivelul bontului

PRIZELE REALIZATE CU i-LIMB Hand

Mana bionica i-LIMB foloseste principiile mioelectrice pentru a profita de cele cinci degete complet articulate ale protezei. Includerea unui police, care asemenea celui uman poate fi rotit in diferite pozitii, permite folosirea unor prize importante in viata de zi cu zi care pana acum nu erau posibile. Mana se pliaza eficient pe conturul obiectelor, apropiindu-se de functionalitatea unei maini umane.

Cum functioneaza proteza bionica?

Spre deosebire de protezele clasice, mana bionica este controlata miolitic, putand astfel sa execute cele mai delicate miscari. Aceasta functioneaza cu ajutorul catorva electrozi atasati la nivelul pielii, care culeg si interpreteaza semnalele electrice create prin contractia fibrelor musculare de la nivelul bratului amputat.

Astfel, cand persoanele isi incordeaza muschii ramasi din bratul amputat se transmite un semnal mainii bionice, pe care aceasta il transforma in impulsuri electrice. Apoi, prin intermediul a 5 motorase, degetele artificiale sunt miscate.

Fiecare deget artificial al protezei bionice se misca independent de celelalte, asa incat ea poate fi folosita in actiuni care necesita dexteritate sau delicatete, cum ar fi tastarea la calculator, desfacerea unei doze de bautura racoritoare, prinderea unor obiecte mici, de tipul cartilor de vizita sau monedelor si chiar folosirea telefonului mobil. Totodata, exista un modul special pentru degetul mare, care permite rotirea acestuia ca si in cazul unui deget normal. In acest fel pacientul poate face diferite prize, iar viata lui este cat mai aproape de normal.

Proteza bionica este usor de folosit in actiuni care necesita forta, dar si in cele care necesita delicatete. Ea este, in acest moment, cea mai fidela imitatie a bratului uman si are avantajul ca se confectioneaza pe masura fiecarui individ in parte.

Purtatorii protezei bionice nu isi pot simti mana ca pe cea naturala. Exista insa si un model care  face posibila redobandirea simtului tactil.

Cum se monteaza proteza bionica

Proteza Bionica poate fi atasata fara sa fie nevoie de o interventie chirurgicala. Pentru ca proteza sa poata functiona, este necesar ca anumite grupe musculare sa fie inervate, motiv pentru care, inainte de a achizitiona proteza, trebuie efectuat un test care sa verifice gradul de functionare a muschilor respectivi. In consecinta, nu orice persoana cu mana amputata poate beneficia de tehnologia performanta.

Daca pacientul are indicatie pentru mana bionica, el va fi invatat, in cadrul centrului de protezare, cum se foloseste, prin intermediul unui simulator pe calculator. Abia dupa ce invata sa-si coordoneze miscarile poate fi montata mana bionica. Nu este necesara nici o interventie chirurgicala pentru a putea fi atasata pe membrul amputate, ci se ataseaza pur si simplu la fel ca si protezele clasice.

Estetica protezei bionice

Proteza bionica insasi nu are un aspect tocmai estetic, astfel aceasta trebuie acoperita cu o manusa speciala. Se poate opta pentru o manusa standard, mai ieftina, confectionata din PVC, fie una fabricata din silicon, care imita foarte bine pielea umana, dar care are si un pręt mai ridicat. Pe aceasta din urma pot fi implantate chiar si fire de par. Ambele modele de manusi se uzeaza dupa maximum un an si este necesar sa fie inlocuite.
Pielea speciala, semitransparenta, inveleste perfect dispozitivul.

Concluzii

Mana i-RAMURA are o fiabilitate mai mare atunci cand detine obiecte, dar are putere mai putin si robustete. Astfel, in functie de nevoile utilizatorilor ', pacientii trebuie sa opteze pentru o mana i-RAMURA sau o mana mai conventional plus DMC. Mai mult, viitoarele inovatii de maini protetice ar trebui sa ia limitarile de mana i-RAMURA in considerare.

Bibliografie

1. Staretu, I., Prezent si perspectiva in robotica, Buletinul AGIR, nr. 4/1997, 2. Staretu, I., Daj, I., Robotica serviciilor - stadiul actual si tendinte, Buletinul AGIR, nr. 1-2/2004,
3. Staretu, I., Elemente de robotica medicala si protezare, Ed. Lux Libris, Brasov, 2004
4. Staretu, I., Daj, I., Robotica - actualitati si perspective, Buletinul AGIR, nr. 4/2005,

5.Craig.J J.: Introduction to Robotics, Addison - Wesley Publishing, New York, 1986