Osobe s amputacijom često se bore sa nekvalitetnim i neudobnim protezama umjesto da im proteza bude dostojna zamjena za amputirani ud. Kvalitetna protetika za takve osobe izuzetno je skupa, a kada je i dobiju prođe dosta vremena do potpunog navikavanja na istu.
S novom modernim pristupom kirurga iz Los Angelesa, osobe s amputacijom ne samo da će dobiti novu i kvalitetniju protezu, već će moći ponovno osjetiti svoj amputirani ud.
Moderni pristup koji su razvili američki znanstvenici, a koji bi osobama s amputacijom mogao promijeniti život radi na principu korištenja ostatka uda kao složenog biološkog sučelja.
Cilj je uhvatiti silazne motoričke naredbe (eferentne signale) i vratiti senzorne podatke (aferentne signale) u mozak. Takve radnje uspješno zavaravaju živčani stoga on protezu prihvaća kao funkcionalni dio tijela pacijenta.
Kako bi amputirci mogli mišlju upravljati protezom, ud mora dobivati jasne biološke signale. S obzirom na to da pri amputaciji živci počnu ‘plutati’ po ožiljkastom tkivu to rezultira slabijim biološkim signalima te do dovodi do fantomske boli.
To se može spriječiti uz nekoliko kirurških metoda. Kroz ciljanu reinovaciju mišića (TMR) glavni mišići se preusmjeravaju se u male mišiće u ruci i prstima te služe kao svojevrsna pojačala.
Naime, kada osoba pomisli na zatvaranje amputirane ruke koja mu nedostaje, mali mišići rade kontrakciju stvarajući, te šaljući snažan električni signal koji senzori biotičke ruke mogu lako očitati.
Istraživanja pokazuju kako ova kirurška metoda uvelike smanjuje fantomsku bol.
Isto tako, postoje i druge metode. Jedna od njih je RPNI pristup. Kada se kirurzi funkciju živaca vraćaju kroz Regenerativno periferno živčano sučelje (RPNI) oni živce omotavaju koristeći transplantat mišićnog tkiva. Živci rastu kroz transplantat i stvaraju visokog omjera signala i šuma za protetski uređaj.
Nadalje, Mioneuralno sučelje agonista i antagonista (AMI) radi na priopcepciji, odnosno na percepciji položaja i pokreta, drugim riječima osjetu tih dvaju radnji.
Kod zdravog čovjeka, odnosno osobe koja ima sve udove zdrave, mišići rade u parovima. Naprimjer, Kada se biceps kontrahira, triceps se isteže, šaljući senzorne podatke mozgu o položaju uda. Amputacija ovog djela tijela taj signal prekida.
Operacijom akutnog miokarda suprotni dijelovi ostataka mišića ponovno se spajaju unutar preostalog uda Kada se agonist kontrahira, fizički isteže antagonista, aktivirajući prirodne biološke senzore.
Time se obnavlja povratna petlja te omogućava korisnicima da osjete kontrakcije mišića iako taj dio uda više ne postoji.
Kada se biološki signal pojača mora ga se aktivirati da potiče kretanje. To je domena algoritama za neuronsko dekodiranje i naprednog strojarstva. Rani sustavi koristili su diskretne klasifikatore, koji su funkcionirali kao jednostavni binarni prekidači. Moderne metode koriste kontinuirane estimatore.
Ovi algoritmi predviđaju namjeravana stanja kretanja na temelju šuma neuronskih podataka, ažurirajući svoje predviđanje svakih nekoliko milisekundi. To omogućuje kontrolu u regulaciji brzine i sile hvata
Ovi prediktivni modeli zahtijevaju podatke o treningu kako bi naučili obrasce mišića pojedinca.
Kako bi ovo sve funkcioniralo treba postojati i senzorna povratna informacija. Kako bi osoba dobila valjanu informaciju o pokretu, znanstvenici u korteks mozga korisnika postave implatantne elektrode koje putem stimulacije mogu izazvati osjećaj pritiska ili vibracije na prstima.
Što se tiče proteza nogu kod motoriziranih gležnjeva koristi se fazno promjenjiva kontrola. Senzori prate kretanje bedra kako bi točno znali u kojoj je čovjek fazi hoda. Robot zatim u stvarnom vremenu prilagođava svoju okretljivost i krutost kako bi čovjek stabilnije mogao gaziti.
Za stepenice i nagibe, sustav detektira vertikalno podizanje bedra i prilagođava kut gležnja i koljena kako bi se spriječilo spoticanje,
Nove kirurške metode daju amputircima osjećaj kao da imaju sve udove zdrave, što može uvelike poboljšati njihovu samostalnost i mentalno ih ojačati.
