นวัตกรรมด้านวิศวกรรมและการผ่าตัดทำให้แขนเทียมสามารถควบคุมนิ้วมือได้ทุกนิ้วแล้ว!

ครั้งแรกในประวัตศาสตร์เมื่อมนุษย์ที่ต้องใช้แขนเทียมสามารถควบคุมแต่ละนิ้วของมือสังเคราะห์ได้เหมือนกับมือตัวเอง ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาการการผ่าตัดและวิศวกรรมที่ผสานมนุษย์เข้ากับเครื่องจักร ความสำเร็จนี้เปิดทางสู่ความหวังและโอกาสใหม่ของผู้ที่ต้องใช้อวัยวะเทียมที่ต้องสูญเสียแขน ด้วยการปลูกถ่ายเซนเซอร์และกระดูก จากนั้น AI จะทำหน้าที่แปลงความมุ่งหมายของผู้ใช้ไปเป็นการขยับอวัยวะเทียม

อวัยวะเทียมเป็นทางออกสำหรับการทดแทนความสูญเสียอันยิ่งใหญ่ที่เกิดขึ้น แต่หนึ่งในปัญหาที่มีมาอย่างเนิ่นนาน คือ การควบคุมที่ยากลำบากและไม่แน่นอน ทั้งยังสามารถเคลื่อนไหวได้ไม่กี่จุดอีกด้วย กล้ามเนื้อที่เหลืออยู่ในอวัยวะส่วนที่ขาดหายเป็นส่วนที่นิยมใช้ในการควบคุมมือชีวภาพ เนื่องจากผู้ใช้งานยังสามารถยืดหดกล้ามเนื้อได้ตามต้องการ และกระแสไฟฟ้าที่ถูกสร้างขึ้นมาจากกิจกรรมการยืดหดนั้นสามารถใช้บอกอวัยวะเทียมได้ว่าจะต้องทำอะไรบ้าง เช่น เปิด หรือ ปิด ปัญหาหลัก คือ ในอวัยวะที่ขาดไปยิ่งอยู่สูง เช่น เหนือข้อศอกมักไม่ค่อยมีกล้ามเหนือเหลือพอที่จะควบคุมข้อต่อหุ่นยนต์ที่ต้องการเพื่อให้ได้ฟังก์ชันการทำงานของแขนและมือที่ครบครัน

ทีมนักวิจัยจาก Center of Bionics and Pain Research (CBPR) มหาวิทยาลัย Chalmers University of Technology ในประเทศสวีเดนได้พัฒนาเทคโนโลยีที่ทำให้ผู้ใช้งานสามารถควบคุมอวัยวะเทียมได้มากยิ่งขึ้น ด้วยการเชื่อมเส้นประสาทใหม่ไปยังกล้ามเนื้อที่แตกต่างออกไปซึ่งไม่เพียงเพิ่มความเป็นไปได้แต่ยังยกระดับการควบคุมอวัยวะเทียมอีกด้วย หัวใจสำคัญอยู่ที่การบูรณาการทางคลินิคให้กระบวนการผ่าตัดมีความละเอียดยิ่งขึ้นและฝังเซนเซอร์ในโครงสร้าง Neuromuscular ในช่วงเวลาผ่าตัดเพื่อเชื่อมระบบไฟฟ้าของอวัยวะและอุปกรณ์ Osseointegrated Interface จากนั้นปล่อยให้ AI ดำเนินการที่เหลือ

โดยทั่วไปแล้วอวัยวะเทียมเหล่านี้จะติดอยู่กับร่างกายด้วยช่องที่จะบีบอัดเข้ากับอวัยวะที่เหลือซึ่งสร้างความไม่สบายตัวและทำให้กลไกการทำงานไม่เสถียร ทางเลือกนอกเหนือจากการสวมใส่ช่อง คือ การฝังไทเทเนียมไว้ในกระดูกอวัยวะที่เหลือซึ่งทำให้มีความแน่นหนาอย่างดีเรียกกันว่า Osseointegration การติดกับกระดูกนั้นทำให้สบายกว่าและกลไกทำงานได้มีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับอวัยวะเสริม

ความร่วมมือซึ่งเกิดขึ้นที่ CBPR เปิดโอกาสให้วิศวกรชีวภาพผสมผสานเทคนิคการผ่าตัด Microsurgical ด้วยการฝัง Electrodes ที่ซับซ้อนเพื่อควบคุมนิ้วเดี่ยวสำหรับแขนเทียมพร้อม ๆ กับ Sensory Feedback ทำให้เกิดโอกาสใหม่นี้ขึ้น

ที่มา:
chalmers.se