Plastični kirurzi koriste regeneraciju živaca za pokretanje protetskih udova

Plastični kirurzi koriste regeneraciju živaca za pokretanje protetskih udova

Plastični kirurzi se koriste regenerativnom moći perifernih živčanih stanica za poboljšanje funkcionalnosti proteza kod amputiranih osoba. Ovaj članak istražuje razvoj nove biotehnologije u SAD-u koja se fokusira na kontrolu protetskih udova pomoću regeneracije živaca.

Plastični kirurg Paul Cederna, MD, oduvijek je bio zainteresiran za rješavanje nekih od najzahtjevnijih problema u rekonstruktivnoj kirurgiji. On je suvoditelj neuromuskularnog laboratorija na Sveučilištu u Michiganu, koji se fokusira na razvoj futurističke tehnologije koja koristi živce amputiranca za kontrolu protetskog uda.

Ova tehnologija sljedeće generacije može zvučati poput stvari iz znanstvenofantastičnih filmova; Ipak, Cederna i njegovi kolege iz laboratorija spojili su regenerativnu moć perifernih živčanih stanica s biotehnologijama kako bi ovu tehnologiju približili tome da postane stvarnost.

“Kada sam bio klinac, jedna od mojih omiljenih serija bila je ‘Čovjek od šest milijuna dolara’, a astronaut Steve Austin srušio je svoj probni avion u zemlju – izgubio je ruku, oko i obje noge, a oni su ga obnovili boljim od bio je prije”, rekao je Cederna. “Jači. Brži. Radimo na tome svaki dan kako bismo postigli te ciljeve.”

Još je dug put

Rekao je da tehnologija još nije tu, ali on radi svaki dan kako bi postigao svoj cilj – amputircima vratiti ruku ili nogu koju su imali prije nesreće i osigurati da se njihov protetski ud pomiče kako treba.

Kritični problem za one koji su izgubili ekstremitet je nedostatak kontrole i senzorske povratne informacije u protetici za ruku i šaku. Mnogi pacijenti smatraju da su svakodnevni zadaci poput nošenja nečega, rukovanja ili korištenja pametnog telefona teški ili nemogući.

U Sjedinjenim Američkim Državama godišnje se amputira više od 185 000 osoba. To je skoro 500 dnevno. Ukupno je približno dva milijuna ljudi izgubilo ekstremitet. Iako je protetika gornjih ekstremiteta napredovala tijekom godina, potrebno je još puno raditi kako bi se poboljšala njihova funkcionalnost.

Biotehnologija koju razvija Cederna temelji se na spoznaji da se periferni živci mogu regenerirati, za razliku od stanica središnjeg živčanog sustava.

“Kad imate amputaciju, živac se samo pokušava vratiti na mjesto gdje je bio prije”, rekao je Cederna. “Kada nema cilj do kojeg bi mogao rasti, razvija se neuroma na kraju živca.”

Neuroma je opsežna zbirka živčanih vlakana koja je nevjerojatno bolna za osobu s amputacijom. Može ih spriječiti u nošenju tradicionalne proteze i čak ih držati budnima noću.

Tweet

Uspostavljanje veze

“Dakle, mislili smo se spojiti s perifernim živcem”, rekao je Cederna. “I u isto vrijeme, pozabavite se problemima koje pacijenti imaju s neuromom, a to je mjesto odakle je došao koncept regenerativnog sučelja perifernih živaca.”

Cedernino iskustvo u plastičnoj kirurgiji pomoglo mu je da pričvrsti mišić na kraj živca kako bi mu dao cilj ili nešto što želi učiniti. Živac se regenerira u mišić baš kao što je bio prije amputacije.

“Ne samo da možemo kontrolirati neuralnu bol i fantomsku bol, nego također dobivamo ogromno pojačanje ili živčane signale koji nam omogućuju da dobijemo onu visoku vjernost, finu digitalnu spretnost koju ćemo željeti od bilo kojeg protetskog uređaja”, rekao je. Cederna.

Suradnja u svom najboljem izdanju

Neuromuscular Lab okuplja tim za suradnju s opsežnom stručnošću u više područja kako bi riješio složeni problem kombiniranja gubitka udova s ​​biotehnološki naprednom protetikom. Stephen Kemp, doktor znanosti, pomoćni je profesor i suvoditelj plastične kirurgije u laboratoriju.

“Primarni cilj neuromuskularnog laboratorija je natjerati osobu s amputacijom da svira klavir sa svojom protetskom rukom”, rekao je Kemp. “Način na koji to radimo je stvaranjem sučelja živčanog stroja. Pod tim mislim da će pacijentovi vlastiti živci kontrolirati protetičku ruku, tako da će moći pomicati protetičku ruku prirodno kao ljudska ruka.”

Osim toga, Kemp je rekao da će osoba s amputacijom također moći osjetiti protetičku ruku kao normalnu ruku, osjetiti dodir, temperaturu i bol, što trenutno nije moguće ni na jednom protetskom udu.

“Mi smo inženjerski tim. Dakle, naš je posao prihvatiti ove prekrasne signale koje dr. Cederna stvara pričvršćivanjem mišića na završetke živaca”, rekla je dr. Cindy Chestek, izvanredna profesorica biomedicinskog inženjerstva. “Zatim primjenjujemo algoritme strojnog učenja na te lijepe, lijepe, velike signale i koristimo ih za kontrolu protetskih ruku.”

Ovaj projekt ima za cilj uzeti ljude koji su izgubili ruku i omogućiti im da kontroliraju protetičku ruku na razini pojedinačnih prstiju samo razmišljajući o tome.

“Postoje nevjerojatne mogućnosti za nas, i tako sam uzbuđen svaki dan što mogu imati ovaj posao”, rekao je Cederna. “Čast je i privilegija biti u mogućnosti služiti našim zajednicama na ovaj način, služiti našim pacijentima na ovaj način i zapravo pomoći našoj specijalnosti da napreduje.”

Često postavljena pitanja 

P: Plastični kirurzi koriste regeneraciju živaca da bi pokrenuli protetske udove – što je to?
O: Plastični kirurzi koriste tehniku regeneracije živaca kako bi omogućili pokretanje protetskih udova. Ova tehnika uključuje spajanje živaca koji kontroliraju mišiće koji pokreću protetski ud na živce koji inače kontroliraju amputirani ud. To omogućuje mozgu da kontrolira pokrete protetskog udova kao da se radi o stvarnom udovu.

P: Kako funkcionira regeneracija živaca?
O: Regeneracija živaca uključuje spajanje živčanih vlakana kako bi se omogućilo da živčani impuls putuje kroz živce i kontrolira pokrete protetskog udova. Kirurg može koristiti različite tehnike za spajanje živčanih vlakana, ovisno o specifičnom slučaju.

P: Tko je kandidat za ovu vrstu kirurgije?
O: Osobe s amputiranim udovima koje su dovoljno zdrave za operaciju mogu biti kandidati za ovu vrstu kirurgije. Kirurg će procijeniti svakog pacijenta pojedinačno kako bi utvrdio je li ova tehnika prikladna za njihov slučaj.

P: Koji su potencijalni rizici ovog postupka?
O: Kao i kod bilo koje operacije, postoji rizik od komplikacija kao što su infekcija, krvarenje ili probleme s anestezijom. Osim toga, postupak spajanja živaca može dovesti do neuspjeha, što bi značilo da se protetski ud ne može pokretati na način na koji bi to trebao.

P: Koliko dugo traje oporavak nakon ove operacije?
O: Oporavak nakon ove operacije može potrajati nekoliko mjeseci, a ponekad i do godinu dana. Tijekom tog vremena, pacijenti bi trebali raditi s fizioterapeutom kako bi poboljšali funkciju protetskog udova.

Biografija Dinko Bagatin, prim.dr.med.

Specijalist opće, sub. plastične, rekonstruktivne i estetske kirurgije, dr. Dinko Bagatin najviše se bavi estetskom i rekonstruktivnom kirurgijom te mu je cilj omogućiti pacijentima najbolji mogući izgled te bolji život uz pomoć kirurgije. Dr. Bagatin zaslužio je titulu doktora medicine na Medicinskom fakultetu u Zagrebu. Staž je odradio u Kliničkoj bolnici „Merkur“, a specijalizaciju iz opće i plastične kirurgije na Klinici za kirurgiju u Kliničkom bolničkom centru „Rebro“. Osnivač je Poliklinike Bagatin gdje radi od njenog otvaranja 2002. godine. Aktivni je član Hrvatskog društva za plastičnu, rekonstrukcijsku i estetsku kirurgiju te je licenciran od strane Hrvatske liječničke komore.