Verjetno ste že videli protezo Frozen, Iron Man in Star Wars - namenjeno povečanju zaupanja otrok z manjkajočimi udi. Zdaj lahko celo srečate prvega moškega z roko Luke Skywalkerja. Nekatere od teh nekdaj izmišljenih naprav se z vedno večjo tehnologijo podajajo v resnično življenje.
Letos spomladi je program DARPA Haptix medijsko prodrl v medij z enim izmed svojih najnovejših prototipov za ročno protetiko. Ta naprava iz raziskovalnega laboratorija obrambnega ministrstva dodaja novost protetični tehnologiji: občutek dotika. "Brez občutka, ne glede na to, kako dobra je roka, ne morete delati na človeški ravni, " je v izjavi povedal Justin Tyler, raziskovalec laboratorija za funkcionalne nevronske vmesnike pri Univerzi Case Western Reserve. Ta miselnost se ujema z današnjimi cilji raziskav protetične tehnologije: oblikovati biološko navdihnjene naprave, ki lahko posnemajo anatomske in funkcionalne značilnosti človeške okončine. Edini način za izvajanje na človeški ravni je kopiranje človeške oblike.
Nedavni napredek v protetični tehnologiji - kot sklepi prstov, ki se premikajo kot posamezni prsti, in biomateriali, ki se gibljejo kot človeške mišice -, ni nič manj izrednega. Vendar je zadnji celovit pregled uporabe protetike, ki ga je leta 2007 objavilo Mednarodno združenje za protetiko in ortotiko, pokazal, da se stopnja opuščanja naprave (oseba, ki preneha z uporabo naprave, potem ko jo pridobi), v zadnjih 25 letih ni zmanjšala niti s temi velikimi pridobitvami v protetični tehnologiji. Do danes je stopnja opuščanja 35% oziroma 45% za protetične naprave s telesnim pogonom in električno. Izkazalo se je, da lahko prizadevanje za tehnologijo, ki posnema človeško obliko in delovanje z večjo natančnostjo, škodi kritičnemu elementu posvojitve protetike: kako enostavna je uporaba.
Ni presenetljivo, da tehnologija, ki omogoča protetični napravi premikanje in občutek natanko kot biološka roka, v napravo vnese večjo zapletenost. Na primer, značilne visokotehnološke naprave nadzorujejo z aktiviranjem preostalih mišic v roki ali s kakšno drugo zunanjo krmilno funkcijo. Tako lahko dodajanje funkcije, kot je neodvisno upravljanje posameznih prstov, od uporabnika zahteva veliko osredotočenosti ali pozornosti. S praktičnega vidika to dodaja neprijetnosti za vsakodnevno uporabo. Na primer, v spodnjem videoposnetku se zdi, da lahko uporabnik protetično roko dobro uporablja, vendar upoštevajte, da napravo upravljamo z nogami. Zaradi tega lahko napravo uporabljate le, če mirujete.
Poleg tega pravilno uporabo roke od osebe zahteva, da se seznani z različnimi kontrolami naprav. Premišljenost, ki je potrebna za upravljanje te vrste naprav na kompleksen način, je lahko za uporabnika precej obremenjujoča in lahko zahteva obsežno usposabljanje. Ta velika kognitivna obremenitev je lahko moteča in utrujajoča v primerjavi s tem, kako enostavno je uporabiti biološko roko ali bolj rudimentaren, če uporabljate manj okretno protetiko. To še pretirava z dejstvom, da je večina bolnikov, ki pridejo v ordinacijo, starejših odraslih, ki se lahko bolj spopadajo s povečano kompleksnostjo naprave.
Teoretično je načrtovanje protetične naprave s polno biološko sposobnostjo uresničeno sanje, dosežek, ki ga bomo pričakovali v prihodnjem znanstveno-fantastičnem trilerju. Še bolje, to bi bil podvig v inženiringu, ki bi se zapisal v zgodovino. Toda kot raziskovalec na tem področju menim, da prepogosto spregledamo potencial uporabnosti. Ne glede na tehnološki napredek je pomembno razmisliti, ali je ta napredek tudi korak naprej pri oblikovanju ugodne naprave za uporabnika. Domnevamo, da je končni cilj izvajanje "na človeški ravni". Vendar to z uporabniškega vidika ne more biti vedno, še posebej, če bi obvladati tehnologijo, ki omogoča delovanje na človeški ravni, onemogočili koncentracijo na kaj drugega. Ta dihotomija lahko pojasni, zakaj se stopnja zapuščenosti protetike ni zmanjšala, čeprav se je tehnologija izboljšala.
Sama tehnologija nam ne more povedati o željah in potrebah potencialnega uporabnika. Morda je na koncu dneva vse, kar potrebuje uporabnik, zanesljiva naprava, ki mu postane funkcionalna, če ne celo v takšni meri, kot bi bila z dejansko človeško okončino. Preprosto pridobivanje protetičnega pripomočka je lahko težavno. Protetične naprave, zlasti tiste z napredno tehnologijo, imajo velike stroške, od katerih se lahko gibljejo med 30.000 in 120.000 dolarjev. Ker so stroški zavarovanja razvrščeni po funkcijah, jih je težko odobriti za kritje. Tako je lahko uporabnikov cilj veliko bolj konservativen kot cilj inženirja, osredotočen ne na določen parameter, temveč zgolj na pridobivanje katere koli naprave.
To je lahko primer učbenika, ki omogoča popolnemu sovražniku dobrega. Prepogosto se zdi, da pri oblikovanju naprav ni pristop "človeških dejavnikov", ki ga vodijo številni znanstveniki s sorazmerno majhnim vložkom pacientov. Ljudje, ki potrebujejo protetiko, se lahko vključijo le, ko izdelek doseže preizkušanje, ne pa na začetnih stopnjah oblikovanja naprave.
Ljudski dejavniki k oblikovanju protetične tehnologije bi uporabniške ideje uvedli že prej v postopku oblikovanja. Če obstaja protetična tehnologija, ki služi kot pomoč pri osebi, ki je zaradi prirojenega stanja ali travmatične nesreče izgubila ud, potem bo uspeh zasnove naprave temeljil na sposobnosti raziskovalcev, da razumejo potrebe uporabnika pri začetek tega procesa in končno oblikovanje ali prilagajanje nove tehnologije za zadovoljevanje teh potreb. Ta miselnost lahko do neke mere razloži dvig rok, ki jih 3D natisnejo, skupine, kot je omogočanje prihodnosti. Pri teh projektih doma lahko primanjkuje bliskavice, vendar potencialnemu uporabniku ponujajo priložnost, da se močno vključi v faze načrtovanja in testiranja. Poleg tega to okolje omogoča preizkušanje okoli prozaičnih dnevnih dejavnosti, na primer oblačenja ali pomoči ljubljeni osebi ali otroku, da se pripravi na njen dan ali dan, ki ga v laboratorijskih scenarijih pogosto spregledajo. Nazadnje so stroški 3D-tiskanja bistveno manjši v primerjavi s pridobitvijo tržne naprave.
Trenutno stanje protetičnih tehnologij najde raziskovalce na stičišču med tehnologijo in uporabnostjo. Ena cesta vključuje oranje naprej v nenehnem iskanju večje tehnološke zapletenosti protetike, da bi približali človeško telo. Ta cesta vodi k večjemu zanimanju za tehnologijo in zanimivimi strokovno pregledanimi akademskimi publikacijami, vendar z vidika uporabnika morda ne bo izboljšala celotne uporabnosti teh naprav. Druga pot bo znanstvenike vodila k povezovanju sebe in svojega dela z dejanskimi potrebami pacientov ter k napredku v bolj uporabniški smeri.
Ko bomo vzpostavili tehnologijo, ki nam omogoča enostavno posnemanje človeške oblike, bo morda ta dialog med znanstveniki in uporabniki postal nepomemben. Toda do takrat ne opuščamo te zamisli, da bi morali biti oblikovanje naprave, ki deluje na človeški ravni, ne glede na zapletenost, naša edina usmeritev. Čas je, da priznamo, da je protetika le tako dobra kot njihova uporabnost resničnim pacientom v vsakdanjem življenju. Čas je, z drugimi besedami, za večje sodelovanje med znanstveniki in uporabniki protetike odpraviti vrzel med tehnologijo in praktičnostjo.
Patrick McGurrin je diplomiral iz psihologije na Univerzi v Pittsburghu in trenutno opravlja doktorat. na področju nevroznanosti na Arizona State University.
Ta članek je bil napisan za Future Tense, partnerja Zócala. Future Tense je projekt ameriške univerze Arizona, Nova Amerika in Skrilavec. Na Slate.com se je pojavila tudi različica.
