To tylko złamanie kręgosłupa

To tylko złamanie kręgosłupa

Terapie dla paraplegików? Protezy sterowane myślą? Czy to już naprawdę przyszłość?

Proszę sobie wyobrazić rzeczywistość, w której utrata ręki nie wywołuje czarnej rozpaczy, tylko siarczyste przekleństwo na myśl o niespodziewanym wydatku. Ostatnie osiągnięcia naukowe każą się spodziewać, że znane dotychczas wyłącznie z literatury SF wynalazki zmaterializują się pod postacią prototypowych rozwiązań i gotowych produktów.
Na łamach „Przeglądu” opisywaliśmy już zewnętrzne szkielety, pozwalające chodzić osobom, które jeszcze do niedawna medycyna musiała skazywać na wózek. Inną możliwością byłaby „reaktywacja” takiego człowieka bez uciekania się do pomocy stalowego stelażu, tyle że dotychczas nikomu się to nie udawało. Naukowcy postanowili jednak przetestować metodę, która wcześniej dawała niezłe rezultaty u zwierząt cierpiących na podobne schorzenia.

Elektroda w plecach
Do tych, dla których pojawiła się nadzieja, należy zaliczyć Roba Summersa ze Stanów Zjednoczonych. Utalentowany bejsbolista z uniwersytetu stanowego być może trafiłby kiedyś na stadion nowojorskich Jankesów, gdyby nie wypadek motocyklowy, któremu uległ w wieku 20 lat.
Uszkodzenie rdzenia kręgowego na styku odcinka szyjnego z piersiowym spowodowało u Roba paraliż od pasa w dół. Nie mógł ruszać nogami, wypróżnić się, o życiu seksualnym nie wspominając. Choć uraz został opisany jako klasy „B” (czyli mniej poważny od najcięższej klasy „A”), dla sportowca to i tak brzmiało jak wyrok.
Poddano go intensywnej rehabilitacji. Przez 26 miesięcy odbył 170 sesji. Łącznie 108 godzin nauki stawiania kroków i 54 godziny nauki stania. Bez najmniejszego efektu. Dlatego bez wahania zgodził się na propozycję zespołu pod kierownictwem Sary Huskers z Centrum Badań nad Rdzeniem Kręgowym przy uniwersytecie w Louisville.
Ich pomysł wyglądał tak: łączność dolnych partii ciała z mózgiem została przerwana, ale przecież nie znaczy to, że układ nerwowy w tamtych okolicach wziął wolne. Nie potrafimy na razie skleić takiego uszkodzenia, a za każde poruszenie ciała odpowiada jakiś sygnał nerwowy. Potrzebujemy więc zewnętrznego nadajnika, który podłączony do rdzenia kręgowego będzie emitował sygnały odpowiedzialne za konkretne ruchy naśladujące te naturalne.
Summersowi wszczepiono elektrodę i po wstępnym okresie kalibracji zaczęto stymulować jego rdzeń kręgowy, średnio po dwie godziny dziennie. Efekty były zdumiewające. Trzeciego dnia był w stanie podtrzymać ciężar swojego ciała – jeszcze nie całkiem, ale dla naukowców był to wystarczający sygnał, że są na właściwym tropie.
Po siedmiu miesiącach Amerykanin mógł samodzielnie stać nawet przez 25 minut, dźwignąć się z pozycji siedzącej, trzymając się rękoma balkonika, a także przenosić ciężar ciała z przodu do tyłu. Może także ruszyć dużym palcem u stopy i zgiąć nogę, choć na razie tylko z włączoną stymulacją. Niejako przy okazji Summers odzyskał kontrolę nad pęcherzem, poprawiła się kondycja seksualna i powróciły mechanizmy termoregulacyjne. Polepszyło się jego samopoczucie, sygnalizował naukowcom większą chęć wyprawienia się gdzieś ze znajomymi. Przytył też o jedną piątą dzięki większemu apetytowi i przyrostowi masy mięśniowej – choć stracił trochę tłuszczu.
Naukowcy donieśli o swoim sukcesie na łamach prestiżowego „The Lancet”. W artykule studzą jednak zapał i wskazują na ograniczenia swojego badania. Nie ma pewności, czy podobna technika stymulacyjna zakończy się sukcesem u pacjentów z innymi uszkodzeniami rdzenia. No i nie wiadomo, czy u innych rehabilitacja będzie przebiegała równie szybko.

Obróć dłoń
Co natomiast zrobić, kiedy to kończyna nie nadaje się do użytku – innymi słowy, kiedy problem nie leży w okablowaniu? Teraz dzięki austriackim naukowcom ludzie nie są skazani na bezsensownie zwisający kikut.
Owocem prac uczonych z Otto Bock Healthcare jest proteza dłoni, którą steruje się za pomocą myśli. Konstrukcja umożliwia zaciskanie dłoni, obracanie jej i machanie. Ograniczenia techniczne nie pozwalają chwilowo na kontrolę zaciskania każdego palca z osobna, ale naukowcy są dobrej myśli – nowa metoda zdaje egzamin.
Podejście nazywa się TMR (targeted muscle reinnervation – punktowe unerwienie mięśni). W trakcie operacji chirurdzy pobierają z ciała fragmenty nerwów i zaszczepiają je nieużywanym mięśniom w okolicy nieruchomej kończyny. Zwiększa się w ten sposób przewodnictwo sygnałów nerwowych, które może odbierać czujnik wszczepiony w skórę pacjenta. Czujnik odpowiada za odbiór i interpretację tych sygnałów. Reszta to już prosta mechanika.
Jest tylko jeden warunek – trzeba się pożegnać ze starą kończyną. Na to zgodziło się już trzech pacjentów z Austrii, na których naukowcy testują swoje rozwiązanie. Wśród nich jest 24-letni Patrick, którego dłoń została unieruchomiona w wyniku porażenia prądem. Kiedy zaproponowano mu wypróbowanie nowej protezy, nie zastanawiał się długo.
– W przypadku pacjentów pilnie potrzebujących sprawnej dłoni jest to jedyne sensowne rozwiązanie – mówi prof. Oskar Aszmann, chirurg Patricka. – Próby usprawnienia ręki chirurgicznie nie miałyby końca.
Dlatego profesor nie przejął się protestami, które podniosła część środowiska medycznego, gdy dowiedziała się o pomyśle.
– W interesie pacjenta jest rozwiązanie, z którym może normalnie funkcjonować, więc nie widzę problemu w odcięciu mu ręki – stwierdza Aszmann.
W internecie dostępny jest film pokazujący kilka codziennych, prostych czynności, które Patrick jest w stanie wykonać dzięki swojej protezie. Otwiera butelkę i sznuruje sobie buty. Niby nic wielkiego, ale to przecież przełom. Nie tylko może chwytać przedmioty, ale potrafi robić to na tyle delikatnie, aby ich nie zniszczyć i precyzyjnie nimi manipulować.
Niestety, Austriacy nie mogą się pochwalić samymi sukcesami. Patrick jest kolejnym pacjentem, który otrzymał ich protezę. Pierwszym był Christian Kandlbauer. Austriak w wyniku porażenia prądem utracił sprawność obydwu dłoni. Sprawiono mu dwie protezy – jedną zwykłą i jedną bioniczną.
Kandlbauer był nie tylko pierwszym człowiekiem wyposażonym w taką protezę. Był także pierwszym człowiekiem, który prowadził z nią samochód. Codziennie dojeżdżał do pracy swoim subaru ze specjalnie dostosowaną kierownicą. Niestety w październiku ub.r. uległ wypadkowi, w wyniku którego zmarł. Do dzisiaj nie wiadomo, czy protezy przyczyniły się do wypadku. Tego typu zaawansowane urządzenia są na tyle rzadkie, że nie istnieją jeszcze sensowne badania ich wpływu na pewne czynności, przeprowadzone na odpowiedniej grupie. Dopiero upowszechnienie pozwoli ocenić ryzyko np. w przypadku prowadzenia samochodu.

Nie pokazuj sztucznym palcem
To, czego nie potrafi proteza austriacka, potrafi szkocka. Co prawda iLIMB firmy Touch Bionics jeszcze nie zapewnia pełnej kontroli nad dłonią – wciąż nie ma możliwości sterowania każdym palcem z osobna – umożliwia jednak pewne rzeczy, których nie dawała wiedeńska odpowiedniczka.
Użytkownicy iLIMB mogą np. pisać na klawiaturze, ponieważ proteza pozwala wyprostować palec wskazujący i zginać pozostałe. Możliwy jest również tzw. precyzyjny uchwyt – palcem wskazującym i kciukiem. U konkurencji jest to możliwe tylko dzięki kombinacji kciuka i pozostałych czterech palców. Ba, dostępne jest nawet oprogramowanie, które łączy protezę z komputerem poprzez moduł Bluetooth. Służy jako pomoc dla tych, którzy jeszcze nie nauczyli się korzystać ze swojej protezy – można za jego pomocą kazać protezie wykonać określony gest.
Touch Bionics chwalą się na swojej witrynie, że już 1,2 tys. ludzi na całym świecie jest szczęśliwymi posiadaczami ich produktu. Jest żołnierz, który utracił rękę na wojnie; kobieta, która urodziła się bez dolnej części lewej ręki; mężczyzna, który stracił rękę w wyniku choroby, i inny, któremu zdarzył się nieszczęśliwy wypadek w pracy.
Choć technologie stojące za tymi produktami robią wrażenie, koszt istniejących i przyszłych zastosowań jest astronomiczny. Rozwiązania mające na celu obniżenie ich kosztu są więc porównywalnymi osiągnięciami. Teraz, kiedy protezy stają się coraz bardziej zaawansowane, kwestia zapewnienia ich wszystkim potrzebującym staje się jeszcze bardziej paląca.

Wydanie: 23/2011

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy