Τα τεχνητά μέλη παρουσιάζουν σημαντική εξέλιξη τις τελευταίες δεκαετίες. Προσαρμόζονται πλέον στις ανάγκες κάθε χρήστη, είναι ελαφρές και ανθεκτικές, χρησιμοποιούν εξελιγμένη τεχνολογία, προσομοιάζουν την φυσική κίνηση ενός βιολογικού ποδιού ή εξειδικεύονται για διάφορες χρήσεις (κολύμβηση, τρέξιμο κ.λπ.). Έχουν όμως ακόμη να κατακτήσουν πολλά.
Στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, η ερευνητική ομάδα των Steve Collins, Vincent Chiu και Alexandra Voloshina εστιάζει σε μια ακόμη βελτίωση: στην δημιουργία ενός πέλματος που να ανταποκρίνεται με τον βέλτιστο τρόπο στο ανώμαλο έδαφος, σαν αυτό που θα αντιμετώπιζε κάποιος σε μια εξόρμηση στο βουνό ή σε μια βόλτα σε πλακόστρωτο.
Οι έρευνες δείχνουν ότι τα άτομα με ακρωτηριασμό έχουν 5 φορές μεγαλύτερη πιθανότητα να υποστούν μια σοβαρή πτώση ετησίως σε σχέση με τους αρτιμελείς, κάτι που συμβάλει στον περιορισμό της κοινωνικής ζωής για ένα μεγάλο ποσοστό του πληθυσμού αυτού. Ένα προσθετικό πέλμα που επιτρέπει καλύτερη και ασφαλέστερη κίνηση σε ανώμαλο έδαφος μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε άτομα που το περιβάλλον τους έχει μεγάλο ποσοστό τέτοιου εδάφους.
Η ιδέα: ένα τρίποδο πέλμα
Image: Kurt Hickman
Η βασική ιδέα της ερευνητικής ομάδας είναι η δημιουργία ενός τρίποδου πέλματος που θα μεταφέρει ενεργητικά την πίεση μεταξύ τριών σημείων επαφής του ποδιού στο έδαφος: μια φτέρνα στο πίσω μέρος και δυο μπροστινά «δάχτυλα», εξοπλισμένα με αισθητήρες, ώστε το πόδι συνολικά να προσαρμόζεται όπως κάνει ένα βιολογικό πόδι που αλλάζει τις πιέσεις ανάλογα με το έδαφος.
Μια διαφορετική μεθοδολογία ανάπτυξης
Εξίσου πρωτοποριακή με την ιδέα αυτή είναι και η μεθοδολογία ανάπτυξης του πρωτοτύπου. Η ομάδα γνωρίζει ότι η διαδικασία σχεδιασμού ενός προσθετικού μέλους μπορείνα είναι μακράς διάρκειας και να περνάει μέσα από τον σχεδιασμό, την ανάπτυξη, την κατασκευή ενός πρωτοτύπου, την εργαστηριακή δοκιμή του και την επανάληψη της διαδικασίας για βελτιώσεις, μέχρι να φτάσει στην πειραματική δοκιμή με πραγματικούς χρήστες και όσους κύκλους βελτίωσης απαιτούνται στη συνέχεια.
Η ομάδα αποφάσισε να προσπαθήσει να επισπεύσει την ανάπτυξη της ιδέας μέσω της κατασκευής ενός απλού τριπόδου κι ενός εξομοιωτή, «φέρνοντας τούμπα» τις φάσεις της ανάπτυξης. Έτσι, ο χρήστης τώρα συμμετέχει στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης, αντί να δοκιμάζει ένα ολοκληρωμένο τεχνητό μέλος: Κινείται με το απλό τρίποδο σε διάφορα είδη ανώμαλου εδάφους και αισθητήρες καταγράφουν ακριβώς πού και πότε ασκεί πίεση. Ένας υπολογιστής και μηχανές που δεν έχουν ακόμη ενσωματωθεί στο τρίποδο προσαρμόζουν αυτόματα το τεχνητό πόδι. Έτσι η ομάδα εστιάζει σε πρώτη φάση όχι τόσο στην κατασκευή του τεχνητού μέλους, αλλά στην συμπεριφορά της – πόσο πρέπει να πιέζει κάθε δάχτυλο, πόση ελαστικότητα πρέπει να έχει η φτέρνα κ.λπ. Οι προβληματισμοί για το πώς θα επιτύχουν να είναι ελαφρύ ή οικονομικό το νέο τεχνητό μέλος θα εξεταστούν σε δεύτερη φάση.
Προς το παρόν η ομάδα έχει εργαστεί πειραματικά με έναν 60χρονο που έχει υποστεί ακρωτηριασμό ενός ποδιού λόγω διαβήτη. Τα αποτελέσματα κρίνονται ενθαρρυντικά, σε σημείο που η ομάδα προχώρησε σε επιστημονική ανακοίνωση της εργασίας της στο IEEE Transactions on Biomedical Engineering.
Δεν έχουμε παρά να ευχηθούμε στην ομάδα του Στάνφορντ θα καταφέρει πράγματι τον φιλόδοξο διπλό στόχο της για ένα καινοτόμο πέλμα σε μικρό χρονικό διάστημα.
