Teknologi prostesis dikendalikan otak terus dikembangkan untuk membantu pasien yang mengalami kelumpuhan mendapatkan kembali kemampuan bergerak dan merasakan sentuhan. Salah satu penelitian yang menjanjikan dilakukan oleh tim dari University of Chicago dengan dukungan hibah senilai 3,4 juta dolar AS dari National Institutes of Health (NIH).
Pendanaan tersebut digunakan untuk mengembangkan lengan robotik yang dapat dikendalikan menggunakan pikiran. Menariknya, sistem ini juga dirancang agar pasien dapat menerima kembali sensasi sentuhan melalui tangan prostetik.
Teknologi Prostesis yang Terhubung dengan Otak
Proyek ini merupakan bagian dari pendanaan gabungan senilai 7 juta dolar AS yang diberikan kepada University of Chicago, University of Pittsburgh, dan University of Pittsburgh Medical Center (UPMC).
Ketiga institusi tersebut bekerja sama dalam mengembangkan prostesis dengan teknologi brain-computer interface (BCI) bagi pasien yang mengalami kelumpuhan.
BCI memungkinkan aktivitas otak digunakan untuk mengendalikan perangkat eksternal. Dalam penelitian ini, teknologi tersebut diterapkan pada lengan dan tangan robotik.
Sebelumnya, pada 2016, tim peneliti telah menunjukkan bahwa seorang peserta uji klinis mampu mengendalikan lengan robotik menggunakan pikirannya. Peserta tersebut juga dapat merasakan kembali sensasi sentuhan melalui tangan robotik.
Uji Klinis Prostesis Dikendalikan Otak Diperluas
Penelitian terbaru akan memperluas uji klinis ke University of Chicago. Proyek ini dipimpin oleh Sliman Bensmaia, PhD, yang meneliti indra peraba, dan Nicho Hatsopoulos, PhD, yang mempelajari bagaimana otak mengendalikan gerakan anggota tubuh.
John Downey, PhD, akan membantu mengoordinasikan kegiatan penelitian. Sementara itu, ahli bedah saraf Peter Warnke, MD, bertugas melakukan prosedur untuk memasang perangkat yang dibutuhkan.
Tim juga melibatkan Raymond Lee, MD, spesialis rehabilitasi fisik dari Schwab Rehabilitation Hospital di Chicago. Ia akan membantu merekrut peserta penelitian dan memberikan masukan mengenai kelompok pasien yang terlibat.
Tujuan utama penelitian ini adalah menciptakan prostesis yang memiliki kemampuan gerak dan ketangkasan mendekati tangan manusia alami.
Bagaimana Prostesis Dikendalikan Otak Bekerja?
Sistem ini menggunakan susunan elektroda yang ditanamkan pada area tertentu di otak. Area tersebut berkaitan dengan pengendalian gerakan dan pemrosesan sensasi sentuhan.
Ketika pasien membayangkan menggerakkan lengannya, aktivitas neuron di otak akan terdeteksi oleh elektroda. Sinyal tersebut kemudian digunakan untuk mengarahkan lengan robotik agar bergerak sesuai dengan keinginan pengguna.
Selain menerima perintah dari otak, tangan prostetik juga dilengkapi sensor.
Sensor tersebut dapat mendeteksi sentuhan atau tekanan pada bagian tertentu, termasuk ujung jari. Informasi tersebut kemudian diubah menjadi sinyal listrik dan diteruskan kembali ke area otak yang berkaitan dengan sensasi sentuhan.
Dengan demikian, sistem ini tidak hanya memungkinkan pengguna mengendalikan prostesis menggunakan pikiran, tetapi juga memberikan umpan balik sensorik.
Memberikan Kembali Sensasi Sentuhan
Salah satu tantangan dalam pengembangan prostesis adalah membuat perangkat terasa lebih alami bagi penggunanya.
Prostesis konvensional dapat membantu seseorang melakukan gerakan tertentu. Namun, pengguna biasanya tidak dapat merasakan secara langsung ketika tangan prostetik menyentuh atau menggenggam sebuah benda.
Penelitian ini mencoba mengatasi masalah tersebut dengan menciptakan hubungan antara otak dan perangkat prostetik.
Laboratorium Bensmaia mengembangkan algoritma yang menggunakan pendekatan biomimetik. Pendekatan ini berusaha meniru cara sistem saraf manusia mengirimkan informasi mengenai sentuhan dari tangan menuju otak.
Dengan pendekatan tersebut, para peneliti berharap sensasi yang dihasilkan oleh tangan robotik dapat terasa lebih mirip dengan sensasi alami.
Meningkatkan Ketepatan Gerakan
Selain sensasi sentuhan, penelitian juga berfokus pada kemampuan mengendalikan gerakan dengan lebih tepat.
Nicho Hatsopoulos mempelajari bagaimana sel-sel otak bekerja sama untuk mengoordinasikan gerakan kompleks pada lengan dan tangan.
Penelitian tersebut menjadi bagian penting dalam pengembangan prostesis dikendalikan otak karena pengguna tidak hanya membutuhkan kemampuan untuk menggerakkan lengan robotik.
Mereka juga membutuhkan kontrol yang cukup presisi untuk melakukan berbagai aktivitas, seperti menggenggam dan memanipulasi benda.
Tantangan Mengendalikan Tangan Robotik
Menurut para peneliti, penelitian BCI sebelumnya banyak berfokus pada kemampuan menggerakkan anggota tubuh robotik di ruang bebas.
Namun, mengendalikan tangan ketika sedang bersentuhan dengan sebuah benda merupakan tantangan yang lebih kompleks.
Ketika menggenggam suatu objek, otak membutuhkan informasi mengenai posisi tangan, tekanan, dan sentuhan. Oleh karena itu, sistem prostetik perlu mampu menerima dan mengirimkan berbagai informasi secara bersamaan.
Penelitian terbaru University of Chicago berusaha meningkatkan kemampuan tersebut agar tangan robotik dapat melakukan gerakan yang lebih alami dan presisi.
Masa Depan Prostesis Dikendalikan Otak
Keterlibatan pasien dalam penelitian memberikan kesempatan bagi para ilmuwan untuk memahami secara langsung bagaimana sensasi yang dihasilkan oleh prostesis dirasakan oleh pengguna.
Para peneliti dapat menanyakan sensasi yang dirasakan pasien. Mereka kemudian dapat menyesuaikan sinyal dan gerakan prostesis agar terasa lebih alami.
Pendekatan tersebut membuka peluang baru dalam pengembangan teknologi brain-computer interface dan perangkat prostetik.
Jika terus dikembangkan, prostesis dikendalikan otak berpotensi membantu pasien dengan kelumpuhan memperoleh kontrol yang lebih baik terhadap anggota tubuh robotik.
=====
Amanahkan kebutuhan Kaki Palsu / Kaki Tiruan / Prostesis Bapak Ibu pada Profesional Ortotis Prostetis yang Memiliki Surat Ijin Praktik (SIPOP) maupun Surat Ijin Kerja (SIKOP).
Sesuai dengan PERMENKES NO 22 TAHUN 2013.
Dengan memiliki SIPOP atau SIKOP, berarti Profesional tersebut benar benar berkompeten dan berwenang karena :
1. Telah menempuh pendidikan formal Ortotik Prostetik D3 maupun Sarjana Terapan.
2. Lolos Uji Kompetensi.
3. Terdaftar secara resmi sebagai Tenaga Kesehatan Republik Indonesia dibuktikan dengan kepemilikan STR.
4. Memiliki tempat praktik maupun tempat kerja untuk melayani Bapak Ibu secara Profesional
Kami siap melayani secara Profesional.
SIPOP : 010/SIPOP/33.11/XI/2017
Konsultasi gratis : 081327721518