Bilim kurgunun giderek gerçeğe dönüştüğü bir dünyada, protez teknolojisinde insan ve makine arasındaki çizgileri bulanıklaştıran çığır açıcı bir gelişme ortaya çıktı. İtalya’nın Pisa kentindeki Scuola Superiore Sant’Anna BiyoRobotik Enstitüsü araştırmacıları, ampute kişilerin robotik parmakları zihinleriyle kontrol edebilmelerini sağlayan devrim niteliğindeki manyetik protez eli tanıttı. Yalnızca mıknatıslara ve kaslara dayanan bu yenilikçi sistem, protez alanında önemli bir sıçramaya işaret ediyor ve uzuvlarını kaybedenler için yeni bir umut sunuyor.
Sadece düşünerek bir kavanozu açabildiğinizi, tokalaşabildiğinizi ya da bir bardağı tutabildiğinizi hayal edin. Eylül 2022’de sol elini kaybeden 34 yaşındaki İtalyan Daniel için bu uzak görünen senaryo gerçeğe dönüştü. Bu çığır açan teknolojiyi test eden ilk hasta olan Daniel’in deneyimi, protez uzuvların geleceğine ve ampute kişilere doğal hareket ve hissi geri kazandırma potansiyeline bir bakış sunuyor.
Mıknatısların Ardındaki Sihir
Bu devrim niteliğindeki protezin kalbinde miyokinetik kontrol olarak bilinen bir kavram yatmaktadır. Bu yenilikçi yaklaşım, her biri sadece birkaç milimetre büyüklüğünde olan küçük mıknatısların ampute kolun artık kaslarına implante edilmesini içeriyor. Beyin eli hareket ettirmek için sinyaller gönderdiğinde, bu kaslar kasılarak implante edilen mıknatısların yer değiştirmesine neden oluyor. Daha sonra sofistike bir algoritma bu küçük hareketleri robotik el için özel komutlara dönüştürerek tek tek parmakların hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlıyor.
Araştırma ekibine liderlik eden Profesör Christian Cipriani bu mucizenin ardındaki bilimi şöyle açıklıyor: “Ön kolda 20 kas var ve bunların çoğu el hareketlerini kontrol ediyor. Elini kaybeden pek çok insan, sanki hala yerindeymiş gibi hissetmeye devam ediyor ve kalan kaslar beyinden gelen komutlara yanıt olarak hareket ediyor.”
Bu dahiyane sistem, beynin mevcut sinir yollarından faydalanarak kullanıcılar için daha doğal ve sezgisel bir his yaratıyor. Karmaşık elektrik bağlantılarına veya harici sensörlere dayanan geleneksel protezlerin aksine, bu manyetik yaklaşım zihin ve makine arasında kesintisiz bir arayüz sunuyor.
Protez El Teknolojisinde İleriye Doğru Bir Adım
Bu manyetik protez elin geliştirilmesi, protez alanında önemli bir ilerlemeyi temsil etmektedir. Zihin kontrollü protezler yaratmaya yönelik önceki girişimler genellikle invaziv beyin implantları içeriyor ya da kullanıcılar için güvenilmez veya rahatsız edici olabilen harici elektrotlara dayanıyordu. Mıknatısların gücünden yararlanan bu yeni sistem, daha az invaziv ve potansiyel olarak daha dayanıklı bir çözüm sunuyor.
Mia Hand olarak bilinen protez el, Scuola Superiore Sant’Anna’nın bir yan kuruluşu olan Prensilia tarafından geliştirildi. İnsan elinin doğal hareketlerini taklit etmek üzere tasarlanan protez el, parmakları tek tek kontrol edebiliyor ve kavrama gücünü ayarlayabiliyor. Bu hassasiyet düzeyi, kullanıcıların çoğumuzun hafife aldığı çok çeşitli günlük görevleri yerine getirmesine olanak tanıyor.
Bilim Kurgudan Gerçeğe: Daniel’in Hikayesi
Daniel’in manyetik protez el ile yolculuğu Nisan 2023’te koluna altı küçük mıknatıs yerleştirilmesi için ameliyat olmasıyla başladı. Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana’da (AOUP) gerçekleştirilen prosedür, mıknatısların artık kasların içine en uygun şekilde yerleştirilmesini sağlamak için dikkatli bir planlama ve uygulama gerektirdi.
Cerrahi ekibi yöneten Dr. Lorenzo Andreani, karşılaştıkları zorlukları anlattı: “En karmaşık zorluklardan biri, ameliyat öncesi MRI görüntüleme ve elektromiyografi kullanılarak hassas bir şekilde seçilen amputasyon alanındaki artık kasların belirlenmesiydi. Bununla birlikte, skarlaşma ve fibrozis nedeniyle dokunun gerçek durumu, intraoperatif adaptasyon gerektiriyordu.”
Bu engellere rağmen implantasyon başarılı oldu ve Daniel’in protez eli kullanmaya başlamasının önü açıldı. Sonuçlar olağanüstü olmaktan başka bir şey değildi. Daniel haftalar içinde robotik parmaklarının hareketlerini şaşırtıcı bir hassasiyetle kontrol edebildi ve daha önce imkansız olan görevleri yerine getirebildi.
“Bu sistem kaybolan hislerimi ve duygularımı geri kazanmamı sağladı: sanki kendi elimi hareket ettiriyormuşum gibi hissediyorum” diyen Daniel’in sözleri protezin doğal ve sezgisel doğasının bir kanıtı.
Yeni Bir Olasılıklar Çağı
Bu ilk denemenin başarısı, protez el geleceği için bir olasılıklar dünyasının kapılarını açmıştır. Araştırma ekibi şimdiden bu teknolojinin uygulamasını daha geniş bir amputasyon yelpazesine yaymayı hedefliyor. Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edilen MYTI projesi gibi devam eden projeler ve INAIL Centro Protesi gibi kuruluşlarla yapılan işbirlikleri sayesinde, daha doğal ve işlevsel protez çözümleri arayan ampüteler için gelecek parlak görünüyor.
Scuola Superiore Sant’Anna’da yardımcı doçent ve çalışmanın ilk yazarı olan Marta Gherardini, yıllar süren araştırmaların meyvesini verdiğini görmenin duygusal etkisini dile getirdi: “Daniel ile birlikte çalışmak bize onun ve diğer pek çok insanın hayatını iyileştirmek için çok şey yapabileceğimiz bilincini verdi. Bu, bizi çalışmalarımızı sürdürmeye ve her zaman daha iyisini yapmaya iten en büyük motivasyondur.”
İlgili Yazı 👇
NEO Beta: Fütüristik İnsansı Teknoloji ile Ev Robotlarında Devrim
Robotik “Üçüncü Başparmak” İnsanlara Yardımcı Olabilir Mi?
Bu ilk denemenin başarısı, protezin geleceği için bir olasılıklar dünyasının kapılarını açmıştır. Araştırma ekibi şimdiden bu teknolojinin uygulamasını daha geniş bir amputasyon yelpazesine yaymayı hedefliyor. Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edilen MYTI projesi gibi devam eden projeler ve INAIL Centro Protesi gibi kuruluşlarla yapılan işbirlikleri sayesinde, daha doğal ve işlevsel protez çözümleri arayan ampüteler için gelecek parlak görünüyor.
Scuola Superiore Sant’Anna’da yardımcı doçent ve çalışmanın ilk yazarı olan Marta Gherardini, yıllar süren araştırmaların meyvesini verdiğini görmenin duygusal etkisini dile getirdi: “Daniel ile birlikte çalışmak bize onun ve diğer pek çok insanın hayatını iyileştirmek için çok şey yapabileceğimiz bilincini verdi. Bu, bizi çalışmalarımızı sürdürmeye ve her zaman daha iyisini yapmaya iten en büyük motivasyondur.”
Protez teknolojisindeki bu yeni çağın eşiğinde dururken, bilim kurgu ile gerçeklik arasındaki çizginin giderek bulanıklaştığı açıktır. Manyetik protez el sadece teknolojik bir atılımı değil, aynı zamanda dünyanın dört bir yanındaki ampüteler için bir umut ışığını temsil ediyor. Yeniden işlevsellik, daha fazla bağımsızlık ve yenilenmiş bir bütünlük hissi vaat ediyor.
Mıknatıs kontrollü protez el hakkında sıkça sorulan sorular
Manyetik kontrol sistemi nasıl çalışıyor?
- Sistem, kalan ön kol kaslarına küçük mıknatısların yerleştirilmesini içerir. Kullanıcı kaslarını kasıldığında mıknatıslar hareket eder ve sensörler manyetik alandaki değişikliği algılar. Daha sonra özel bir algoritma kas hareketlerini protez elin parmaklarını açma ve kapama komutlarına dönüştürür.
Manyetik kontrolün diğer arayüzlere göre avantajları nelerdir?
- Manyetik kontrol herhangi bir kablo, tel veya harici cihaz gerektirmez. Bu, arayüzü dikkat çekmez hale getirir ve elin doğrudan kas hareketleri yoluyla doğal, sezgisel kontrolüne olanak tanır. Diğer arayüzler cilt üzerindeki elektrotlara veya karmaşık örüntü tanıma sistemlerine dayanabilir.
Klinik deney ne kadar sürdü?
- İlk hasta olan Daniel, uzun bir günlük kullanım süresi boyunca işlevselliği ve kullanıcı deneyimini değerlendirmek için mıknatıs kontrollü protez eli altı hafta boyunca test etti. Bu, sistemin uzun süreli kullanım için uygulanabilirliğini ve faydalarını değerlendirmeye yardımcı oldu.
Sistem el dışındaki amputasyonlar için de kullanılabilir mi?
- Araştırmacılar manyetik arayüz teknolojisini diğer üst ekstremite amputasyon türlerine genişletmeyi hedefliyor. Kas hareketlerinin kodunu çözmeye yönelik altta yatan miyokinetik kontrol yaklaşımı, kalan kas mevcudiyetine bağlı olarak dirseğin üstündeki veya altındaki amputasyonlar için potansiyel olarak uygulanabilir.
Araştırmada sonraki adımlar nelerdir?
- Ekipler sistemi geliştirmeye, işlevselliğini iyileştirmeye ve ek klinik çalışmalar yürütmeye devam edecek. Temel hedefler arasında protez sistemini daha küçük, daha uygun fiyatlı ve çeşitli hastalar için kolayca uyarlanabilir hale getirmek yer alıyor. Araştırmacılar ayrıca daha da sezgisel kontrol için kullanıcıya duyusal geri bildirimi geliştirmek üzerinde çalışıyorlar.
