L'amputato fa la storia con l'arto protesico modulare APL'S

Un uomo del Colorado ha fatto la storia presso l'Applied Physics Laboratory (APL) della Johns Hopkins University quando è diventato il primo amputato bilaterale a livello della spalla a indossare e controllare contemporaneamente due degli arti protesici modulari del laboratorio.

Les Baugh, che ha perso entrambe le braccia in un incidente elettrico 40 anni fa, è stato in grado di far funzionare il sistema semplicemente pensando a muovere gli arti, eseguendo una serie di compiti durante un breve periodo di allenamento. Prima di mettere alla prova il sistema degli arti, Baugh ha dovuto sottoporsi a un intervento chirurgico al Johns Hopkins Hospital noto come reinnervazione muscolare mirata.

"È una procedura chirurgica relativamente nuova che riassegna i nervi che un tempo controllavano il braccio e la mano", ha spiegato il chirurgo traumatologo Johns Hopkins Albert Chi, MD "Riassegnando i nervi esistenti, possiamo rendere possibile alle persone che hanno subito amputazioni della parte superiore del braccio di controllare i loro dispositivi protesici semplicemente pensando all'azione che vogliono eseguire. ”

Dopo il recupero, Baugh ha visitato il Laboratorio per la formazione sull'uso degli MPL. In primo luogo, ha lavorato con i ricercatori sul sistema di riconoscimento dei modelli.

"Utilizziamo algoritmi di riconoscimento del modello per identificare i singoli muscoli che si stanno contraendo, quanto bene comunicano tra loro e la loro ampiezza e frequenza", ha spiegato Chi. "Prendiamo queste informazioni e le traduciamo in movimenti reali all'interno di una protesi".

Quindi Baugh è stato dotato di una presa su misura per il busto e le spalle, che supporta gli arti protesici e crea le connessioni neurologiche con i nervi reinnervati. Advanced Arm Dynamics, il principale fornitore nazionale di riabilitazione protesica completa dell'arto superiore, ha progettato e adattato l'invasatura protesica personalizzata di Baugh.

Quando il socket fu terminato, Baugh disse che era più che pronto per iniziare. Quando gli è stata applicata l'invasatura e gli arti protesici sono stati attaccati, ha detto: "Sono appena entrato in un mondo completamente diverso". Ha spostato diversi oggetti, tra cui una tazza vuota da un'altezza di contro-ripiano a un ripiano più alto, un compito che gli ha richiesto di coordinare il controllo di otto movimenti separati per il completamento.

"Questo compito ha simulato attività che possono essere comunemente affrontate in un ambiente quotidiano a casa", ha affermato Courtney Moran di APL, una protesista che lavora con Baugh. “Questo è stato significativo perché questo non è possibile con le protesi attualmente disponibili. È stato in grado di farlo con soli 10 giorni di allenamento, il che dimostra la natura intuitiva del controllo. ”

Moran ha detto che il team di ricerca è rimasto basito da ciò che Baugh è stato in grado di realizzare.

"Ci aspettavamo che superasse le prestazioni rispetto a ciò che avrebbe potuto ottenere con i sistemi convenzionali, ma la velocità con cui ha appreso i movimenti e il numero di movimenti che è stato in grado di controllare in un periodo di tempo così breve è andato ben oltre le aspettative", ha affermato. . “Ciò che è stato davvero sorprendente, ed è stata un'altra importante pietra miliare con il controllo MPL, è stata la sua capacità di controllare una combinazione di movimenti su entrambe le braccia contemporaneamente. Questo è stato il primo per il controllo bimanuale simultaneo. ”

Il principale investigatore di RP Michael McLoughlin ha dichiarato: "Penso che abbiamo appena iniziato. È come agli albori di Internet. C'è solo un'enorme quantità di potenziale davanti a noi e abbiamo appena iniziato questa strada. E penso che i prossimi 5-10 anni porteranno un progresso fenomenale".

Il prossimo passo, ha detto McLoughlin, è quello di mandare a casa Baugh con un paio di sistemi di arti in modo che possa vedere come si integrano con la sua vita quotidiana.

Baugh non vede l'ora che arrivi quel giorno. "Forse per una volta sarò in grado di mettere il resto nella macchina del pop e tirarne fuori il pop", ha detto. Non vede l'ora di fare "cose ​​semplici a cui la maggior parte delle persone non pensa. Ed è di nuovo disponibile per me. ”

Fonte: Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University. Nota: il contenuto può essere modificato per stile e lunghezza.

A Colorado man made history at the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) when he became the first bilateral shoulder-level amputee to wear and simultaneously control two of the Laboratory’s Modular Prosthetic Limbs.

Les Baugh, who lost both arms in an electrical accident 40 years ago, was able to operate the system by simply thinking about moving his limbs, performing a variety of tasks during a short training period. Before putting the limb system through the paces, Baugh had to undergo a surgery at Johns Hopkins Hospital known as targeted muscle reinnervation.

“It’s a relatively new surgical procedure that reassigns nerves that once controlled the arm and the hand,” explained Johns Hopkins Trauma Surgeon Albert Chi, M.D. “By reassigning existing nerves, we can make it possible for people who have had upper-arm amputations to control their prosthetic devices by merely thinking about the action they want to perform.”

After recovery, Baugh visited the Laboratory for training on the use of the MPLs. First, he worked with researchers on the pattern recognition system.

“We use pattern recognition algorithms to identify individual muscles that are contracting, how well they communicate with each other, and their amplitude and frequency,” Chi explained. “We take that information and translate that into actual movements within a prosthetic.”

Then Baugh was fitted with a custom socket for his torso and shoulders, which supports the prosthetic limbs and makes the neurological connections with the reinnervated nerves. Advanced Arm Dynamics, the nation’s preeminent provider of comprehensive upper-limb prosthetic rehabilitation, designed and fit Baugh’s custom prosthetic socket.

By the time the socket was finished, Baugh said he was more than ready to get started. When he was fitted with the socket, and the prosthetic limbs were attached, he said, “I just went into a whole different world.” He moved several objects, including an empty cup from a counter-shelf height to a higher shelf, a task that required him to coordinate the control of eight separate motions to complete.

“This task simulated activities that may commonly be faced in a day-to-day environment at home,” said APL’s Courtney Moran, a prosthetist working with Baugh. “This was significant because this is not possible with currently available prostheses. He was able to do this with only 10 days of training, which demonstrates the intuitive nature of the control.”

Moran said the research team was floored by what Baugh was able to accomplish.

“We expected him to exceed performance compared to what he might achieve with conventional systems, but the speed with which he learned motions and the number of motions he was able to control in such a short period of time was far beyond expectation,” she said. “What really was amazing, and was another major milestone with MPL control, was his ability to control a combination of motions across both arms at the same time. This was a first for simultaneous bimanual control.”

RP Principal Investigator Michael McLoughlin said “I think we are just getting started. It’s like the early days of the Internet. There is just a tremendous amount of potential ahead of us, and we’ve just started down this road. And I think the next five to 10 years are going to bring phenomenal advancement.”

The next step, McLoughlin said, is to send Baugh home with a pair of limb systems so that he can see how they integrate with his everyday life.

Baugh is looking forward to that day. “Maybe for once I’ll be able to put change in the pop machine and get pop out of it,” he said. He is looking forward to doing “simple things that most people don’t think of. And it’s re-available to me.”

Source: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. Note: Content may be edited for style and length.