Andrew Rubin duduk dengan tablet Surface, menonton tangan yang terjepit dan jemari di layar. Lengan kanan diamputasi setahun yang lalu, tetapi ia mengulangi gerakan ini menggunakan alat khusus yang dipasang di bahunya.
Elektroda di lengannya terhubung ke kotak rekaman urutan sinyal saraf, yang memungkinkan Rubin untuk melatih prostesis sehingga berperilaku seperti lengan nyata. "Ketika saya berpikir tentang meremas jari-jari saya, itu menyebabkan otot-otot tertentu berkontraksi di lengan bawah," katanya. "Program ini mengenali urutan yang terjadi ketika saya menekuk atau mengulurkan tangan, yang tidak saya miliki."
Seorang profesor perguruan tinggi berusia 49 tahun dari Washington, O.K., mengunjungi startup Teknologi Infinite Biomedical beberapa kali sebulan, menggunakan algoritma pembelajaran yang dalam untuk mengenali sinyal di bahunya yang sesuai dengan berbagai gerakan tangan.
Setiap tahun, lebih dari 150.000 orang menjalani amputasi lengan sebagai akibat dari kecelakaan atau karena berbagai alasan medis. Kemudian sebagian besar dari mereka menerima prostesis yang dapat mengenali sejumlah sinyal untuk kontrol dengan tangan atau kaki.
Namun, Infinite dan perusahaan lain memutuskan untuk mengambil keuntungan dari pemrosesan sinyal canggih, program pengenalan urutan, dan teknologi rekayasa canggih lainnya untuk membuat pengontrol prostetik baru yang dapat membuat hidup lebih mudah bagi Rubin dan orang lain. Kuncinya adalah meningkatkan jumlah data yang dapat diterima prostesis dan membantunya menafsirkannya. “Tujuan kebanyakan pasien adalah menggunakan lebih dari beberapa fungsi, seperti meremas dan meremas jari atau memutar tangan. Pengakuan sekuens memberi kita kesempatan ini, ”kata Raul Kaliki, direktur Infinite. "Sekarang kita sudah bisa mencegat lebih banyak sinyal aktif di anggota tubuh."
Tim Kaliki, yang terdiri dari 14 karyawan, menciptakan elektronik ini, yang kemudian masuk ke gigi palsu yang dibuat oleh perusahaan lain. Pengontrol Sense elektronik mereka merekam data dari hingga delapan elektroda di bahu Rubin. Berkat pelatihan berjam-jam menggunakan aplikasi tablet, perangkat ini mampu mengenali niat yang dikodekan dalam sinyal saraf Rubin ketika ia menggerakkan bahunya dengan cara tertentu. Sense kemudian memberikan instruksi kepada prostesis, yang membentuk cengkeraman tertentu.
Jumat lalu, Infinite Caliki menerima pemberitahuan dari perwakilan Food and Drug Administration (FDA) AS yang menyetujui penjualan Sense di Amerika Serikat. Kaliki mengatakan dia berharap untuk mulai menginstal sistem di gigi palsu pada akhir November. Pada 2017, pejabat FDA menyetujui sistem serupa dari Coapt yang berbasis di Chicago. Saat ini, lebih dari 400 orang menggunakannya di rumah, menurut direktur perusahaan, Blair Lock.
CoaptLocke mulai bekerja sebagai insinyur 13 tahun lalu di Rehab Institute of Chicago, yang berafiliasi dengan Northwestern University. Dia bekerja dengan ahli bedah untuk memperbaiki kerusakan saraf pada pasien setelah amputasi. Begitu dia menyadari bahwa membuat prostesis yang lebih baik akan lebih mudah jika dia bisa mencari cara untuk meningkatkan penerimaan sinyal dari tubuh, katanya. "Inovasinya adalah kami menyediakan cara yang lebih alami, lebih intuitif untuk mengendalikan menggunakan sinyal bioelektronik," kata Locke.
Dalam versi prostesis sebelumnya, elektroda merekam kekuatan sinyal, "tetapi seolah-olah Anda, ketika mendengarkan orkestra, hanya akan tahu seberapa keras instrumen memainkannya," kata Locke. "Sangat sulit untuk mengetahui konten dan keakuratan sinyal." Sistem Coapt bekerja di dalam prostesis, dan biayanya mulai dari $ 10.000 hingga $ 15.000, tergantung pada jumlah penyesuaian pribadi yang diperlukan. Anggota badan tiruan, kata Locke, dapat menelan biaya seseorang antara $ 10.000 dan $ 150.000.
Nicole Kelly menerima prostesis baru dengan sistem kontrol dari Coapt setahun yang lalu. Sekarang penduduk Chicago yang berusia 28 tahun dapat menggiling mereka dengan lada segar dan memegang kartu remi, serta bir terbuka.
"Untuk banyak tindakan, ternyata saya sama sekali tidak bisa melakukannya - hanya saja tiba-tiba mereka mulai mendatangi saya dengan lebih mudah," kata Kelly, yang dilahirkan tanpa lengan kiri. Prostesisnya adalah "bukan tubuh saya, dan tidak 100% alami," katanya. - Tubuh saya berkomunikasi dengan teknologi ini memiliki kurva belajar. Bahkan untuk hal-hal seperti memegang shaker garam dan merica, saya, pada kenyataannya, melanjutkan untuk pertama kalinya. "
Sistem Coapt juga memiliki tombol reset, yang memungkinkan Kelly memulai kembali sistem pengenalan urutan jika kait tidak berfungsi sesuai kebutuhannya. "Jika pada titik tertentu bagi saya dia melakukan sesuatu yang aneh, saya dapat mengklik reset," kata Kelly, mantan kontestan Miss America dan sekarang seorang aktivis untuk hak-hak penyandang cacat. Dia mengatakan bahwa sekarang perlu sekitar dua menit untuk melatih kembali lengan.
Dan ini bukan satu-satunya inovasi. Insinyur Biomedis Infinite mendistribusikan
tag identifikasi frekuensi radio (
RFID ) sehingga orang tanpa anggota tubuh dapat menempelkannya pada gagang pintu, peralatan dapur, dan objek rumah lainnya - perangkat yang berguna yang memerlukan cengkeraman khusus. Idenya adalah bahwa pengontrol mengenali sinyal RFID dalam prostesis dan secara otomatis mengubah tangkapan, misalnya, yang diperlukan untuk memutar pegangan pintu, menjadi yang diperlukan untuk mengambil koran. Menurut Kaliki, proyek ini sedang dikembangkan dengan dukungan keuangan dari National Institutes of Health.
Teknologi ini masih baru dan tidak tersedia untuk semua orang. Anda perlu banyak berlatih untuk mempelajari cara menggunakannya, dan, tentu saja, tidak semua perusahaan asuransi akan membayar untuk prostesis paling kompleks atau sistem manajemen baru. Namun, pasien seperti Andrew Rubin berharap banyak dari terobosan ini akan segera muncul. Sejauh ini, jika dia perlu mengambil cangkir dan kemudian membuka pintu, dia harus menggunakan aplikasi smartphone setiap kali dia perlu mengubah cengkeramannya pada prosthesis.
"Ini adalah proses yang lambat, dan saya pikir kita akhirnya akan menemukan sesuatu yang memungkinkan saya untuk tidak bergantung pada telepon untuk mengubah cengkeraman," katanya. Rubin mengatakan dia suka berlatih mingguan di kantor Infinite di Baltimore, serta di laboratorium bioteknologi Universitas Johns Hopkins, yang mengembangkan sarung tangan yang bisa merasakan sakit seperti tangan yang asli. Tetapi Rubin - yang menderita infeksi sepsis dan selamat dari amputasi kaki beberapa tahun yang lalu - ingin sampai ke titik di mana ia dapat menggunakan tangan kanannya untuk melepaskan rana pada DSLR-nya, menyeimbangkan piring atau bahkan menulis dengan pena. Dan dia, sebagai orang pertama yang menguji sistem pengenalan urutan baru dari Infinite di rumah, tidak terlalu jauh dari titik ini.