Tungkai prostetik adalah solusi paling umum untuk mengganti ekstremitas yang hilang. Namun, mereka sulit dikendalikan dan seringkali tidak dapat diandalkan dengan hanya beberapa gerakan yang tersedia. Otot-otot yang tersisa di tungkai sisa adalah sumber kontrol yang lebih disukai untuk tangan bionik. Hal ini karena pasien dapat mengontraksi otot sesuka hati, dan aktivitas listrik yang dihasilkan oleh kontraksi dapat digunakan untuk memberi tahu tangan prostetik apa yang harus dilakukan, misalnya membuka atau menutup. Masalah utama pada tingkat amputasi yang lebih tinggi, seperti di atas siku, adalah tidak banyak otot yang tersisa untuk mengendalikan banyak sendi robot yang diperlukan untuk benar-benar mengembalikan fungsi lengan dan tangan.
Sebuah tim ahli bedah dan insinyur multidisiplin telah menghindari masalah ini dengan mengkonfigurasi ulang sisa anggota tubuh dan mengintegrasikan sensor dan implan kerangka untuk terhubung dengan prostesis secara elektrik dan mekanis. Dengan membedah saraf tepi dan mendistribusikannya kembali ke target otot baru yang digunakan sebagai penguat biologis, prostesis bionik sekarang dapat mengakses lebih banyak informasi sehingga pengguna dapat memerintahkan banyak sendi robot sesuka hati.
Penelitian ini dipimpin oleh Profesor Max Ortiz Catalan, Direktur Pendiri Pusat Penelitian Bionik dan Nyeri (CBPR) di Swedia, Kepala Penelitian Prostetik Saraf di Institut Bionik di Australia, dan Profesor Bionik di Chalmers University of Technology di Swedia.
“Dalam artikel ini, kami menunjukkan bahwa memasang kembali saraf ke target otot yang berbeda secara terdistribusi dan bersamaan tidak hanya memungkinkan tetapi juga kondusif untuk meningkatkan kontrol prostetik. Fitur utama dari pekerjaan kami adalah bahwa kami memiliki kemungkinan untuk secara klinis mengimplementasikan bedah yang lebih halus prosedur dan menyematkan sensor dalam konstruksi neuromuskuler pada saat operasi, yang kemudian kami sambungkan ke sistem elektronik prostesis melalui antarmuka osseointegrasi. Algoritma A.I. menangani sisanya.”
Tungkai prostetik biasanya melekat pada tubuh dengan soket yang menekan sisa tungkai yang menyebabkan ketidaknyamanan dan secara mekanis tidak stabil. Alternatif untuk pemasangan soket adalah dengan menggunakan implan titanium yang ditempatkan di dalam tulang sisa yang tertanam kuat — ini dikenal sebagai osseointegrasi. Keterikatan kerangka seperti itu memungkinkan koneksi mekanis prostesis ke tubuh yang nyaman dan lebih efisien.
Baca juga: Pengiriman terbaru ISS mencakup tanaman luar angkasa dan pemantau petir atmosfer
“Sungguh menyenangkan melihat bahwa inovasi bedah dan teknik mutakhir kami dapat memberikan fungsionalitas tingkat tinggi bagi individu dengan amputasi lengan. Pencapaian ini didasarkan pada pengembangan konsep secara bertahap selama lebih dari 30 tahun, di mana saya bangga telah berkontribusi” komentar Dr. Rickard Brånemark, afiliasi penelitian di MIT, profesor asosiasi di Universitas Gothenburg, CEO Integrum, pakar terkemuka dalam osseointegrasi untuk prostesis tungkai, yang melakukan implantasi antarmuka.
Operasi berlangsung di Rumah Sakit Universitas Sahlgrenska, Swedia, tempat CBPR berada. Prosedur rekonstruksi neuromuskular dilakukan oleh Dr. Paolo Sassu, yang juga memimpin transplantasi tangan pertama yang dilakukan di Skandinavia.
“Perjalanan luar biasa yang telah kami lakukan bersama dengan para insinyur bionik di CBPR telah memungkinkan kami menggabungkan teknik bedah mikro baru dengan elektroda implan canggih yang memberikan kontrol satu jari pada lengan prostetik serta umpan balik sensorik. Pasien yang menderita amputasi lengan sekarang mungkin melihat masa depan yang lebih cerah,” kata Dr. Sassu, yang saat ini bekerja di Istituto Ortopedico Rizzoli di Italia.
Artikel Science Translational Medicine mengilustrasikan bagaimana saraf yang ditransfer secara progresif terhubung ke otot inang baru mereka. Setelah proses persarafan cukup maju, para peneliti menghubungkannya ke prostesis sehingga pasien dapat mengontrol setiap jari tangan prostetik seolah-olah itu miliknya sendiri. Para peneliti juga mendemonstrasikan bagaimana sistem merespons dalam aktivitas kehidupan sehari-hari dan saat ini sedang dalam proses untuk lebih meningkatkan kemampuan kontrol tangan bionik.
