Tim iz Kine razvio je bioinspirisani senzorski sloj koji se postavlja unutar ležišta proteze i prati lokaciju, intenzitet i trajanje pritiska. Sistem kombinuje brzu haptčku detekciju i "bolom" inspirisan kanal sa sinapse-sličnim tranzistorima koji daju jednostavnu memoriju. U testovima na robotskoj ruci i kod tri učesnika uređaj je prepoznao 86,4% kratkotrajnih i 90,9% dugotrajnih nelagodnosti. Potrebna je miniaturizacija i veće, dugotrajnije studije pre kliničke primene.
Veštačka "Koža" Za Proteze Koja Upozorava Na Opasan Pritisak Pre Povrede
Excessive or uneven pressure where a prosthesis meets the body can cause harm. (Wu Research Group, Zhejiang University of Technology)
Naučnici iz Kine razvili su bioinspirisani senzorski sloj koji funkcioniše kao veštačka "koža" unutar ležišta proteze i može upozoriti na dugo- trajan ili neujednačen pritisak koji preti oštećenjem tkiva.
Demonstration of a participant with a lower-limb amputation sitting on a chair with the sensor-integrated prosthesis. (Wu Research Group, Zhejiang University of Technology)
Šta su napravili?
U radu objavljenom u časopisu Cyborg and Bionic Systems, tim sa Zhejiang University of Technology predstavio je prototip senzora namenjenog postavljanju između proteze i preostalog uda. Uređaj ne zamenjuje protezu već služi kao dodatni sloj koji prati gde se i koliko dugo javlja pritisak u tački kontakta.
Biomimetic design and working principle of the prototype. Qiu et al.,Cyborg and Bionic Syst., 2026)
Kako radi?
Sistem koristi dva komplementarna puta obrade signala: brz haptčki kanal za detekciju lokacije i intenziteta pritiska i "bolom inspirisan" kanal koji sumira signale kroz vreme i više senzorskih tačaka. Senzori su zasnovani na materijalu osetljivom na pritisak i na tranzistorima s ponašanjem sličnim sinapsama, što daje jednostavnu memoriju—nakon ulaza koji podseća na povredu, upozoravajući prag postaje osetljiviji.
Demonstration of a participant running on a treadmill with the sensor-integrated prosthesis. (Wu Research Group, Zhejiang University of Technology)
Testovi i rezultati
Prototip je najpre testiran na robotskoj ruci, gde je sistem razlikovao kratke (bezopasne) i produžene pritiske i naterao ruku na povlačenje nakon što je signal prešao prag. Zatim je senzor integrisan u ležišta kod troje učesnika sa amputacijom ispod kolena i praćen tokom sedenja, hoda, penjanja stepenicama, skakanja i trčanja.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
U kombinovanim prostorno-vremenskim procenama uređaj je identifikovao 86,4% kratkotrajnih i 90,9% dugotrajnijih događaja nelagodnosti poređenjem sa subjektivnim ocenama učesnika i posmatrača.
Praktična primena i ograničenja
Sistem može upozoriti korisnike da promene položaj, prilagode hod ili provere ležište, a snimljeni obrasci mogu pomoći klinicarima da personalizuju podešavanje ležišta i trening hoda. Ipak, rezultati su preliminarni: prototip je povezan i ožičen, te ga je neophodno miniaturizovati u kompaktnu, niskoenergetsku i bežičnu jedinicu.
Autori takođe ističu potrebu za medicinskom sertifikacijom, sigurnim pričvršćivanjem i stabilnošću pod dugotrajnim opterećenjem, znojenjem, promenama temperature i deformacijom ležišta. Potrebne su veće i duže studije koje obuhvataju različite tipove amputacija i dizajne ležišta da bi se dokazala korisnost u svakodnevnoj upotrebi.
Napomena: Uređaj proizvodi funkcionalno upozorenje, a ne osećanje bola: ne umestouje nervni sistem, mozak ili svesno iskustvo bola.
Zaključak: Ako se pokaže pouzdanim i praktičnim, ova veštačka "koža" ima potencijal da smanji rizik od oštećenja tkiva kod korisnika proteza time što će rano detektovati štetne obrasce pritiska.
Pomozite nam da budemo bolji.
