बायोनिक अंग बीयर खोलना सीखते हैं

एंड्रयू रुबिन सरफेस टैबलेट के साथ बैठता है, स्क्रीन पर एक कंकाल के हाथ निचोड़ते हैं और उंगलियों को खोलते हैं। दाहिने हाथ को एक साल पहले विवादास्पद किया गया था, लेकिन वह अपने कंधे पर घुड़सवार एक विशेष उपकरण का उपयोग करके इन आंदोलनों को दोहराता है।

उसकी बांह पर इलेक्ट्रोड तंत्रिका संकेतों के एक बॉक्स रिकॉर्डिंग अनुक्रम से जुड़े होते हैं, जो रुबिन को कृत्रिम अंग को प्रशिक्षित करने की अनुमति देता है ताकि वह वास्तविक हाथ की तरह व्यवहार करे। "जब मैं अपनी उंगलियों को निचोड़ने के बारे में सोचता हूं, तो इससे कुछ मांसपेशियों को सिकुड़ने का कारण बनता है," वे कहते हैं। "जब मैं झुकता हूं या अपना हाथ बढ़ाता हूं, तो वह अनुक्रम पहचान लेता है, जो मेरे पास नहीं है।"

वाशिंगटन के एक 49 वर्षीय कॉलेज के प्रोफेसर, ओ.के., महीने में कई बार स्टार्टअप इन्फिनिट बायोमेडिकल टेक्नोलॉजीज का दौरा करते हैं, जो अपने कंधे में संकेतों को पहचानने के लिए गहन शिक्षण एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं जो विभिन्न हाथ आंदोलनों के अनुरूप हैं।

हर साल, दुर्घटनाओं के परिणामस्वरूप या विभिन्न चिकित्सा कारणों से 150,000 से अधिक लोग हाथ के विच्छेदन से गुजरते हैं। फिर उनमें से अधिकांश को एक कृत्रिम अंग प्राप्त होता है जो सीमित संख्या में संकेतों को हाथ या पैर से नियंत्रण के लिए पहचान सकता है।

हालांकि, अनंत और एक अन्य कंपनी ने नए प्रोस्थेटिक कंट्रोलर बनाने के लिए उन्नत सिग्नल प्रोसेसिंग, सीक्वेंस रिकग्निशन प्रोग्राम और अन्य उन्नत इंजीनियरिंग तकनीकों का लाभ उठाने का फैसला किया जो रुबिन और अन्य लोगों के लिए जीवन को आसान बना सकते हैं। कुंजी डेटा की मात्रा को बढ़ाने के लिए है जिसे कृत्रिम अंग स्वीकार कर सकते हैं और इसकी व्याख्या करने में मदद कर सकते हैं। “अधिकांश रोगियों का लक्ष्य एक से अधिक कार्यों का उपयोग करना है, जैसे कि उंगलियों को निचोड़ना और हाथ फेरना। सीक्वेंस की मान्यता हमें यह अवसर प्रदान करती है, “अनंत के निदेशक राउल कालिकी कहते हैं। "अब हम पहले से ही अंगों में अधिक सक्रिय संकेतों को रोकने में सक्षम हैं।"

कालिकी की एक टीम, जिसमें 14 कर्मचारी शामिल हैं, इस इलेक्ट्रॉनिक्स को बनाता है, जो तब अन्य कंपनियों द्वारा बनाए गए डेन्चर में जाता है। उनके इलेक्ट्रॉनिक सेंस कंट्रोलर ने रुबिन के कंधे पर आठ इलेक्ट्रोड से डेटा रिकॉर्ड किया है। टैबलेट एप्लिकेशन का उपयोग करके कई घंटों के प्रशिक्षण के लिए धन्यवाद, यह डिवाइस रुबिन के तंत्रिका संकेतों में एन्कोड किए गए इरादों को पहचानने में सक्षम है, जब वह एक निश्चित तरीके से अपने कंधे को हिलाता है। संवेदना तब कृत्रिम अंग को निर्देश देती है, जो एक निश्चित पकड़ बनाती है।

पिछले शुक्रवार को, अनंत कैलिकी ने अमेरिका के खाद्य और औषधि प्रशासन (एफडीए) के प्रतिनिधियों से एक नोटिस प्राप्त किया, जिसमें संयुक्त राज्य में सेंस की बिक्री को मंजूरी दी गई थी। कालिकी का कहना है कि वह नवंबर के अंत तक डेन्चर में सिस्टम स्थापित करने की उम्मीद करता है। 2017 में, एफडीए के अधिकारियों ने शिकागो स्थित कोप्ट से एक समान प्रणाली को मंजूरी दी। कंपनी के निदेशक ब्लेयर लॉक के अनुसार, आज 400 से अधिक लोग इसे घर पर उपयोग करते हैं।


Coapt

लॉके ने 13 साल पहले शिकागो के रिहैब इंस्टीट्यूट में नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी से संबद्ध इंजीनियर के रूप में काम करना शुरू किया। उन्होंने विच्छेदन के बाद रोगियों में तंत्रिका क्षति को ठीक करने के लिए सर्जनों के साथ काम किया। एक बार जब उन्होंने महसूस किया कि एक बेहतर कृत्रिम अंग बनाना आसान होगा अगर वह यह पता लगा सकें कि शरीर से संकेतों के रिसेप्शन को कैसे बेहतर बनाया जाए, तो वे कहते हैं। "नवाचार यह है कि हम बायोइलेक्ट्रोनिक संकेतों का उपयोग करके नियंत्रित करने के लिए एक अधिक प्राकृतिक, अधिक सहज तरीका प्रदान करते हैं," लॉक कहते हैं।

प्रोस्थेसिस के पुराने संस्करणों में, इलेक्ट्रोड ने संकेतों की ताकत को दर्ज किया, "लेकिन यह ऐसा था जैसे कि जब आप एक ऑर्केस्ट्रा सुनते हैं, तो केवल यह जान पाएंगे कि उपकरण कितनी जोर से बजाते हैं," लोके कहते हैं। "संकेतों की सामग्री और सटीकता का पता लगाना बहुत कठिन था।" कोप्ट सिस्टम कृत्रिम अंग के अंदर काम करता है, और $ 10,000 से $ 15,000 तक की लागत, व्यक्तिगत समायोजन की संख्या पर निर्भर करता है। कृत्रिम अंग, लोके कहते हैं, एक व्यक्ति की लागत $ 10,000 और 150,000 डॉलर के बीच हो सकती है।

निकोल केली ने एक साल पहले कोट से नियंत्रण प्रणाली के साथ एक नया कृत्रिम अंग प्राप्त किया। अब शिकागो निवासी 28 वर्षीय उन्हें ताजी मिर्च के साथ पीसने और ताश खेलने के साथ-साथ खुली बीयर देने में सक्षम है।

केली कहते हैं, "कई कार्यों के लिए, यह पता चला कि मैं उन्हें पहले बिल्कुल भी करने में सक्षम नहीं था - अचानक वे मेरे लिए बहुत आसान होने लगे।" उसने कहा, "मेरा शरीर नहीं है और 100% प्राकृतिक नहीं है।" - इस तकनीक से संवाद स्थापित करने वाले मेरे शरीर में सीखने की अवस्था है। यहां तक ​​कि नमक शकर और काली मिर्च शेकर धारण करने जैसी चीजों के लिए, मैं वास्तव में, पहली बार आगे बढ़ता हूं। ”

कोप्ट सिस्टम में एक रीसेट बटन भी होता है, जिससे केली अनुक्रम पहचान प्रणाली को फिर से चालू कर सकता है यदि हुक की जरूरत नहीं है। मिस अमेरिका की पूर्व प्रतियोगी और अब विकलांग व्यक्तियों के अधिकारों के लिए एक कार्यकर्ता केली कहती हैं, "अगर कुछ बिंदु पर मुझे लगता है कि वह कुछ अजीब कर रही है, तो मैं रीसेट पर क्लिक कर सकती हूं।" वह कहती है कि अब हाथ को फिर से व्यायाम करने में लगभग दो मिनट लगते हैं।

और यह एकमात्र नवाचार नहीं है। अनंत बायोमेडिकल इंजीनियर रेडियो फ्रीक्वेंसी आइडेंटिफिकेशन ( RFID ) टैग वितरित करते हैं ताकि बिना अंगों वाले लोग उन्हें doorknobs, रसोई के उपकरणों और अन्य घरेलू वस्तुओं पर चिपक सकें - उपयोगी उपकरणों के लिए जिन्हें विशिष्ट पकड़ की आवश्यकता होती है। विचार यह है कि प्रोस्थेसिस में नियंत्रक आरएफआईडी सिग्नल को पहचानता है, और स्वचालित रूप से कैप्चर को बदल देता है, उदाहरण के लिए, एक जिसे दरवाज़े के हैंडल को चालू करने की आवश्यकता होती है, एक जिसे अखबार लेने की आवश्यकता होती है। कालिकी के अनुसार, इस परियोजना को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के वित्तीय सहयोग से विकसित किया जा रहा है।

ये प्रौद्योगिकियां अभी भी नई हैं और सभी के लिए उपलब्ध नहीं हैं। आपको उनका उपयोग करने का तरीका सीखने के लिए बहुत कुछ प्रशिक्षित करने की आवश्यकता है, और निश्चित रूप से, सभी बीमा कंपनियां सबसे जटिल कृत्रिम अंग या नई प्रबंधन प्रणालियों के लिए भुगतान नहीं करेंगी। हालांकि, एंड्रयू रुबिन जैसे रोगियों को उम्मीद है कि इनमें से कई सफलताएं जल्द ही दिखाई देंगी। अब तक, अगर उसे एक कप लेने और फिर दरवाजा खोलने की आवश्यकता होती है, तो उसे हर बार कृत्रिम अंग पर अपनी पकड़ बदलने के लिए स्मार्टफोन एप्लिकेशन का उपयोग करना पड़ता है।

"यह एक धीमी प्रक्रिया है, और मुझे लगता है कि हम अंततः कुछ ऐसा करेंगे जो मुझे पकड़ बदलने के लिए फोन पर भरोसा नहीं करने की अनुमति देगा।" रुबिन का कहना है कि वह बाल्टीमोर में अनंत के कार्यालय के साथ-साथ जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के बायोइंजीनियरिंग लैब में साप्ताहिक प्रशिक्षण देना पसंद करते हैं, जो एक दस्ताने विकसित करता है जो वास्तविक हाथ की तरह दर्द महसूस कर सकता है। लेकिन रुबिन - जो सेप्सिस के संक्रमण से पीड़ित था और कई साल पहले पैर की विच्छेदन से बच गया था - उस बिंदु पर पहुंचना पसंद करेगा जहां वह अपने DSLR पर शटर को छोड़ने के लिए अपने दाहिने हाथ का उपयोग कर सकता है, एक प्लेट को संतुलित कर सकता है या एक कलम के साथ भी लिख सकता है। और वह, घर पर अनंत से एक नई अनुक्रम मान्यता प्रणाली का परीक्षण करने वाले पहले व्यक्ति के रूप में, इस बिंदु से बहुत दूर नहीं है।