Nowości dla sparalizowanych ...

Sztuczne mięśnie zamrugały

Cytat:

Sztuczne mięśnie zamrugały
Wojciech Moskal
2010-01-28, ostatnia aktualizacja 2010-01-28 11:56

Naukowcy z USA stworzyli sztuczne mięśnie, dzięki którym pacjenci z paraliżem twarzy będą mogli mrugać powiekami

Projekt trzywarstwowego sztucznego mięśnia został opracowany jeszcze w latach 90. przez inżynierów z mieszczącej się w Palo Alto w Kalifornii firmy SRI International. Teraz sposób na jego praktyczne wykorzystanie znaleźli chirurdzy z UC Davis School of Medicine w Sacramento w Kalifornii. - To pierwszy znany nam przypadek zastosowania sztucznych mięśni w jakimkolwiek organizmie - mówi Travis Tollefson, lekarz z UC Davis, specjalizujący się w chirurgii plastycznej twarzy. Dokonanie Amerykanów opisuje najnowsze wydanie czasopisma "Archives of Facial Plastic Surgery".

Kiedy powieka nie chce opadać

Wbrew pozorom mruganie to bardzo ważna czynność. Nasze powieki rozprowadzają wtedy na powierzchni gałki ocznej ciecz łzową. W ten sposób nawilżają powierzchnię oka (zapobiegając jego wyschnięciu), oczyszczają je z zarazków i kurzu. Jeżeli powieka nie mruga, w oku mogą np. powstać owrzodzenia prowadzące niekiedy nawet do ślepoty.

Odruchowe mruganie jest kontrolowane przez nerw twarzowy. U większości chorych cierpiących z powodu trwałego paraliżu powieki nerw twarzowy został uszkodzony w wyniku urazu, udaru mózgu lub podczas zabiegu chirurgicznego, np. operacji usunięcia guza nowotworowego. W przypadku tzw. syndromu Mobiusa chorzy przychodzą już na świat z niedorozwiniętymi nerwami twarzowymi. Ich twarz jest pozbawiona wyrazu - nie potrafią ani mrugać, ani się uśmiechać.

Porażenie powieki leczy się obecnie na dwa sposoby. Jednym jest przeszczep fragmentu mięśnia pobranego z nogi. To jednak dość skomplikowany zabieg, trwający 6-10 godz. W dodatku wielu pacjentów ze względu na wiek czy stan zdrowia nie kwalifikuje się do niego.

Drugi sposób polega na tym, że do górnej powieki wszywa się niewielki złoty odważnik. Pod jego ciężarem powieka może sama się zamykać. Choć metoda jest skuteczna u 90 proc. pacjentów, nie jest doskonała - mruganie jest wolniejsze niż w przypadku zdrowej powieki, w dodatku niezsynchronizowane w obu oczach (tj. każde oko mruga sobie). Kolejną niedogodnością jest to, że niektórzy pacjenci mają kłopoty z tym, by podczas snu utrzymać obciążoną powiekę zamkniętą. Pomimo tych wad metodę tę stosuje się u 3-5 tys. mieszkańców USA rocznie. To właśnie dla nich metoda kalifornijskich badaczy może stać się doskonałą alternatywą.

Jutro mrugną, a pojutrze się uśmiechną

W trakcie swoich badań Tollefson wraz z kolegami szukał sposobu na stworzenie systemu zwanego EPAM (electroactive polymer artificial muscle), czyli elektroaktywnego polimerowego sztucznego mięśnia. Miał on zapewnić powiece zdolność do wielokrotnego i częstego mrugania. Głównym celem była oczywiście ochrona oka, ale chodziło też o poprawienia wyglądu i mimiki twarzy.

Jak działa cały system? W powiekę, zarówno górną, jak i dolną, wszczepia się otaczające oko rusztowanie wykonane bądź z fragmentu jakiegoś mięśnia twarzy, bądź ze specjalnego sztucznego materiału. Z jednej strony rusztowanie mocowane jest do kości oczodołu za pomocą tytanowych śrubek. Z drugiej strony łączy się z układem grafitowych elektrod i krzemowych polimerów, które tworzą mięsień EPAM. Ten z kolei zasilany jest przez baterię. Zarówno EPAM, jak i bateria wszczepione są pod skórę w okolicy zagłębienia czaszki.

Metoda może być stosowana w dwóch wariantach. Jeżeli porażona jest tylko jedna powieka, bateria łączy się za pomocą specjalnego czujnika z sąsiednią, sprawnie działającą powieką. Gdy ta mruga, czujnik wysyła sygnał do baterii uruchamiającej kurczenie się sztucznego mięśnia EPAM. On zaś pociąga za sobą rusztowanie zamontowane w powiece, które zmienia kształt (spłaszcza się), a oko mruga, w dodatku w idealnej zgodzie ze sprawnym okiem.

- Gdy nie funkcjonują powieki po obu stronach twarzy, można założyć dwa urządzenia i za pomocą techniki wykorzystywanej choćby w rozrusznikach serca sprawić, że obydwie powieki będą synchronicznie mrugać - pisze Tollefson.

Siła i zakres ruchu, który wykonuje sztuczny mięsień, są zbliżone do jego naturalnego odpowiednika. Bateria zaś jest bardzo podobna do baterii używanych np. we wszczepianych do ucha implantach ślimakowych.

Urządzenie na razie przetestowano na zwłokach. Dla żywych ludzi ma być dostępne w ciągu najbliższych pięciu lat. Ale to nie wszystko.

Jak obiecują naukowcy z UC Davis, opracowana przez nich technika może zostać użyta do stworzenia sztucznych mięśni działających w różnych miejscach ludzkiego ciała. - Dla ludzi z innymi typami paraliżu sztuczne mięśnie mogą oznaczać to, że kiedyś odzyskają kontrolę np. nad pęcherzem moczowym lub umiejętność uśmiechania się - przekonują badacze z Kalifornii.

Źródło: Gazeta Wyborcza

[link widoczny dla zalogowanych]

[link widoczny dla zalogowanych]

Post został pochwalony 0 razy

Ostatnio zmieniony przez Izabela11 dnia 2011-06-21, w całości zmieniany 1 raz

[link widoczny dla zalogowanych]

Post został pochwalony 0 razy