Gre za napredek na področju nadomeščanja amputiranih okončin z robotskimi, saj je do zdaj njihovo uporabnost omejeval neučinkovit sistem nadzora gibov umetnega uda.

32-letnemu moškemu, ki je sodeloval v raziskavi, so kirurgi pri amputaciji noge živce, ki sicer oživčujejo spodnji (amputirani) del noge, preusmerili na stegenske mišice. Nato so uporabili elektromiografijo (EMG), s katero so zaznali električno aktivnost skeletnih mišic.

Posneli so signale pri določenih gibih, jih združili s signali mehanskih senzorjev v robotski nogi ter pripravili algoritem, ki uspešno prepoznava gibe, ki jih želi izvajati pacient. Tako so moškemu z amputirano nogo omogočili odlično kontrolo robotske noge in enostaven prehod med izvajanjem različnih gibov. Do napačne interpretacije signalov je prihajalo v manj kot 2-odstotkih primerov, hkrati pa jim je uspelo popolnoma odstraniti tudi vse napake v odzivu robotske noge, ki bi lahko povzročile padec pacienta.

Moški je svojo robotsko nogo nadzoroval tudi v položaju, ko ta ni nosila teže – npr. pri sedenju.

Težava, ki se jo pri razvoju omenjene robotske okončine še trudijo odpraviti, je povezana z uporabo visokokakovostnih EMG-elektrod, ki morajo biti v popolnem stiku s pacientovimi mišicami in lahko ob dolgotrajni uporabi povzročajo nelagodje ali celo rane na mestu stika.

Vodja raziskovalcev, dr. Levi Hargrove, biomedicinski inženir, je dejal: "Po naših informacijah je to prvič, da živčni signali nadzorujejo tako motorizirano koleno kot gleženj."

Sicer so znanstveniki že pred omenjenim prebojem dokazali, da lahko paralizirani ljudje "z mislimi" premikajo robotsko roko in da hodijo s pomočjo robotske noge, ki jo kontrolirajo z možgani. A je opisani primer korak naprej, saj gre za pretvorbo mišičnih signalov v ustrezne gibe.

Ključna prednost je v tem, da uporabnik bionske noge ne potrebuje več daljinskega upravljavca, s katerim bi spreminjal vrsto gibanja robotske noge. V prihodnosti želijo znanstveniki robotsko nogo izboljšati tako, da bo še zanesljivejša, tišja in lažja.

Omenjeni preboj je uspel raziskovalni skupini pod vodstvom biomedicinskega inženirja dr. Levija Hargrova z Inštituta za rehabilitacijo v Chichagu (Rehabilitation Institute of Chicago), ki je o svojem napredku poročala v reviji New England Journal of Medicine na začetku septembra.

Poročilo vključuje tudi video, ki prikazuje uporabo bionske noge pri hoji po stopnicah, po klančini in pri brcanju žoge.