Magyar kutatók közreműködésével jön el az okoskezek ideje

Korábban csak a filmekben láttunk olyan műkezeket, amelyek az emberi megfelelőjével megegyező, finom mozdulatokat képesek tenni. A kényelmetlen és mozgásképtelen protézisek azonban lassan átadják a helyüket a mesterséges intelligencia által vezérelt megoldásoknak.

Világszerte több mint 500 ezer ember él jelenleg amputált alkarral, akik egy baleset, betegség, vagy születési rendellenesség következtében veszítették el ezt a testrészüket. Számuk azonban egyre növekszik. A hiányzó testrész pótlásában nagy segítséget jelentenek az esztétikai- és a funkcionális protéziseknek, amelyek bár nagyban könnyítik a mindennapi életet, mégis számos hátrányuk van. Egy új technológiával azonban mindez megváltozhat. Nyilas Csaba 2015-ben vesztette el a bal keze felső végtagját egy balesetben, azóta egy úgynevezett kozmetikus kezet hord.

„A protézisem első ránézésre igazán élethű, de nem képes semmilyen mozgásra, csak egy üres műanyag. Sajnos a használata sem életszerű: amikor egyszer elmentem bevásárolni és kiesett a szatyor a kezemből, az almák szétgurultak. Többször meggyűlt a bajom a tömegével is, mert nagyon nehéz, kényelmetlen és emiatt gyakran okoz fájdalmat. A protézis nem tölti be a várt funkcióját sem, és a hosszas viselése fárasztó” – mondta Nyilas Csaba, aki most a Pécsi Tudományegyetem Orvostudományi Karának (PTE-ÁOK) és Műszaki és Informatikai Karának (PTE-MIK) kutatói által kifejlesztett intelligens művégtagot teszteli.

A Pécsi Tudományegyetem 3D Nyomtatási és Vizualizációs Központjában évek óta zajlanak végtagprotézis fejlesztések, de a most készülő, innovatív szupereszköz nemzetközileg is egyedülálló. A szakemberek most a legmodernebb tudományos eljárásokat egyesítik az úgynevezett Ember Arm projektben.

„Egy olyan protézis kifejlesztésén dolgozunk, amely költséghatékony, egyénre szabható, leköveti az egyedi mozgásmintákat és nagyrészt 3D nyomtatási technológiával előállítható. A moduláris, önállóan is működő kisebb egységekből álló felépítésének köszönhetően az esetleges hibás ujj előre összeszerelhető és könnyedén cserélhető. Ebből kifolyólag több mintázattal és kevesebb munkadíjjal javítható vagy fejleszthető a kézfej. A művégtag myoelektromosan, tehát elektromos jelekkel vezérelhető, mely jeleket a karon megmaradt izmok állítják elő. A még fejlesztés alatt álló, intelligens protézis jelenleg prototípus fázisban van, de már egy működő eszköz” – tájékoztatott dr. Maróti Péter, a PTE-ÁOK Tématerületi Kiválósági Program kutatócsoport vezetője.

A tudósok a fejlesztés során az egyedi alternatív irányításmódok kialakítását tartják a legfontosabbnak: egy-egy ilyen intelligens eszköz ugyanis általában 8-12 mozgást „tud megtanulni”, ám a pécsi fejlesztés már inkább a napi rutinhoz igazodik. És bár a teljes hiányzó végtag mozgását nem tudja majd leutánozni, de jóval hasznosabb lesz, mint egy sima „passzív” protézis.

„A művégtagot mesterséges intelligencia, azaz tanuló rendszer vezérli: a protézis folyamatosan figyeli, monitorozza a felhasználó ép izmainak elektromos aktivitását, és a létrejött jelek feldolgozásával egyszerűen megtanulja a felhasználója mozdulatait. Az eszközbe beépítettünk egy olyan funkciót is, ami abban segít, ha a művégtaggal megfogunk egy tárgyat, akkor az ujjba beépített szenzorokból származó jelek megrezegtetik a motorokat és ezzel segítik a felhasználót egyfajta visszacsatolás kialakításában” – mutatott rá a szupereszköz specifikus tulajdonságaira dr. Maróti Péter.

Forrás: Péntek Attila/PTE

Az „okoskéz” ráadásul személyre szabható és átméretezhető, amire a szakemberek különböző tónusú, egyedi mintákat és formákat vagy épp valósághű kozmetikai, bőr hatású borítást is rá tudnak helyezni. Nyilas Csaba például egy karbonfekete protézisről álmodik, amely használható, jó minőségű, könnyű, költséghatékony, tanítható, kényelmes és amivel használhatja a mobiltelefonját vagy biztonságosan tud kerékpározni.

A személyre szabható, intelligens protézis ujjai külön-külön vezéreltek és képesek akár az amorf (alaktalan, formátlan) tárgyak megragadására is. Ennek köszönhetően a viselője gyakorlatilag érezheti, milyen erővel szorítja a markába kerülő dolgokat. Ezáltal képes egészen finoman megragadni tárgyakat, például anélkül foghat meg egy tojást, hogy eltörné.

A művégtag egy kifejezetten erre fejlesztett mobilapplikáció segítségével irányítható és ezzel a finomhangolásokat is el tudjuk végezni rajta. A végtermék a klinikai validációt követően, körülbelül másfél év múlva kerülhet piacra, ami drámai változást ígér az amputáción átesettek életminőségében.

Írta: Jeki Gabriella