Krok do przodu

Na konferencji otwierającej festiwal DesignMarch, który w połowie marca odbył się w Rejkiawiku, islandzka firma Össur zaprezentowała pierwszą na świecie bioniczną protezę nogi sterowaną myślami. Össur nie tylko pozostawił w tyle inne wystąpienia, lecz także przedefiniował to, co dziś oznacza pojęcie dizajnu, oraz wskazał, jak będzie ono rozumiane w przyszłości. 

Pełnosprawne osoby większość swoich ruchów wykonują podświadomie. Impulsy elektryczne rozchodzące się z mózgu po ciele inicjują pracę mięśni. Nowa technologia zaprezentowana przez firmę Össur – globalnego lidera w dziedzinach protetyki i ortopedii mającego siedzibę w Rejkiawiku – wykorzystuje ten sam proces do sterowania protezami nóg u osób poddanych amputacji kończyn dolnych.

Pierwsza oficjalna prezentacja bionicznej protezy nogi sterowanej myślami odbyła się w maju 2015 r. w Kopenhadze. Testy wynalazku poprzedzające premierę trwały rok. 10 marca 2016 r. zaprezentowano tę technologię publiczności zgromadzonej w centrum koncertowo-konferencyjnym Harpa w Rejkiawiku, gdzie oficjalnie rozpoczął się czterodniowy festiwal DesignMarch. Guðmundur Ólafsson, gość specjalny konferencji o dizajnie, z dumą i radością na twarzy zaprezentował to, jak działa jego bioniczna proteza podudzia.

Gudmundur Olafsson DesignTalks credits TrendNomad
Guðmundur Ólafsson na scenie konferencji DesignTalks, która w marcu odbyła się w Rejkiawiku. Fot.: TrendNomad.com

Guðmundur Ólafsson miał dziewięć lat, gdy potrąciła go cysterna. Przez kolejne 28 lat Guðmundur żył z uszkodzoną stopą. W 2004 r. z powodu silnego, powracającego bólu mężczyzna podjął decyzję o jej amputacji. Przez wiele lat Guðmundur nosił automatyczną protezę stopy Proprio Foot zasilaną bateryjnie. Do 2014 r. urządzenie firmy Össur było sterowane algorytmami i czujnikami – autopilot decydował o kącie nachylenia i ruchach sztucznej stopy podczas chodzenia. Od kiedy islandzka firma uaktualniła jego protezę, Guðmundur steruje stopą przy użyciu własnych myśli.

Gudmundur Olafsson and Thorvaldur Ingvarsson DesignTalks credits TrendNomad
Podczas konferencji DesignTalks Guðmundurowi Ólafssonowi towarzyszył na scenie dr Thorvaldur Ingvarsson, wiceprezes odpowiedzialny za dział badań i rozwoju w firmie Össur. Fot.: TrendNomad.com

Jak wyjaśnił dr Thorvaldur Ingvarsson, Guðmundur Ólafsson może sterować swoją bioniczną protezą przy użyciu myśli dzięki mioelektrycznym czujnikom IMES (z ang. implanted myoelectric sensors) wszczepionym w tkankę mięśniową podudzia. Co ciekawe, sensory IMES nie muszą być połączone z konkretnymi nerwami. Operacja wszczepienia implantów zajęła mniej więcej dwadzieścia minut, a proces gojenia trwał dziesięć dni.

Po mniej więcej dziesięciu minutach od założenia protezy stopy zacząłem nią sterować przy użyciu myśli. Mogłem po prostu wstać i się przejść, wrócić na miejsce, usiąść i ruszać całą nogą. Proteza nie działała na autopilocie, to ja nią sterowałem. Rozpłakałem się ze szczęścia – wspominał Guðmundur.

Czujniki IMES odczytują impulsy elektryczne przesyłane z mózgu do mięśni nóg i w czasie rzeczywistym przekazują je do odbiornika znajdującego się w protezie, natychmiastowo powodując jej pożądany ruch. Guðmundur nie musi się jednak koncentrować na ruszaniu protezą – impulsy wysyłane z mózgu do mięśni biegną bez świadomego myślenia o nich.

Dzień po zakończeniu festiwalu DesignMarch udałem się do siedziby firmy Össur znajdującej się na obrzeżach Rejkiawiku, by przeprowadzić wywiad z Kristleifurem Kristjánssonem, dyrektorem ds. medycznych w globalnym dziale badań i rozwoju. Poniżej znajduje się zapis naszej rozmowy.

Kristleifur Kristjansson credits TrendNomad
Kristleifur Kristjánsson, dyrektor ds. medycznych w globalnym dziale badań i rozwoju w firmie Össur. Fot.: TrendNomad.com

TrendNomad.com: Ile czasu zajęły prace nad stworzeniem pierwszej na świecie bionicznej protezy nogi sterowanej myślami?
Kristleifur Kristjánsson: Pracowaliśmy nad tym projektem przez dwa i pół roku. Nie jest to efekt wyłącznie naszych badań. Współpracowaliśmy z Alfred Mann Foundation – zespół tej fundacji opracował i przetestował implanty odbierające sygnały z mięśni i przekazujące je na zewnątrz do naszej protezy.

Czy interfejs sterowany myślami może na początku sprawiać użytkownikowi trudności w obsłudze?
Implanty odbierają sygnały wysyłane do tych samych mięśni, których dana osoba używała przed amputacją do poruszania kostką czy kolanem. W miejscu, w którym dokonano amputacji, pozostają części tych mięśni wraz z połączeniami nerwowymi. Sygnały elektryczne wysyłane z mózgu wciąż do nich docierają. Pacjent nie musi się zatem uczyć niczego nowego.

Nie zawsze jest jednak pewne, czy osoba, który przeszła amputację wiele lat czy dekad temu, jest w stanie używać tych mięśni tak samo efektywnie jak przed utratą kończyny, a zatem czy może ich używać do sterowania bioniczną protezą.

Gudmundur Olafsson and Thorvaldur Ingvarsson DesignTalks2 credits TrendNomad
Slajd ilustrujący zasady działania protezy. Fot. TrendNomad.com

W jaki sposób implanty są zasilane?
W leju protezowym znajdują się miedziane przewody wytwarzające pole elektromagnetyczne. Sensory są zasilane indukcyjnie. Po wszczepieniu implantów w ciało nie ma potrzeby wykonywania kolejnych operacji w celu wymiany w nich baterii.

A jak zasilana jest sama proteza? Czy doładowuje się sama podczas chodzenia?
Jeszcze nie. Nie opracowaliśmy ostatecznego rozwiązania kwestii zasilania. Naszym celem jest to, by ładowanie przeprowadzane w nocy wystarczało na całodzienną pracę protezy. Obecnie energii wystarcza na trzy, cztery godziny chodzenia. Po tym czasie użytkownik musi wymienić baterię lub podłączyć protezę do zewnętrznego źródła zasilania.

Czy Guðmundur Ólafsson jest jedyną osobą, która używa protezy nogi sterowanej myślami?
Są dwie takie osoby. Guðmundur jest jedynym użytkownikiem protezy nogi poniżej kolana sterowanej myślami. Proteza nogi drugiego testera obejmuje też sztuczne kolano – to również jest sterowane myślami.

Czy obie protezy zostały wykonane na zamówienie?
Każdy lej protezowy wykonuje się na zamówienie, ponieważ każda kończyna po amputacji jest inna. Umieszczone w nim miedziane przewody muszą się też znajdować w odpowiedniej relacji do implantów wszczepionych w mięśnie użytkownika.

Czy Össur planuje wprowadzenie protezy sterowanej myślami na rynek?
Decyzja jeszcze nie zapadła. Obie testowane protezy są prototypami wymagającymi dopracowania. Nie jesteśmy jeszcze gotowi na to, by uczynić z nich komercyjne produkty.

Ile lat może to potrwać?
Trudno powiedzieć. Najszybciej może się to stać za pięć lat. Jednak na początku jej cena, jak każdej nowej, zaawansowanej technologii, może być wysoka. Na spadek ceny trzeba będzie poczekać kolejnych kilka lat.

Dlaczego technologicznie zaawansowane protezy nadal wyglądają jak maszyny? Czy kiedykolwiek będą wyglądały jak ludzkie ciało?
Teraz nie, ale być może któregoś dnia się to zmieni. Użytkownicy mają różne pomysły na to, jak ich protezy powinny wyglądać. Gdy tracisz nogę i zaczynasz używać protezy, ta staje się częścią ciebie i twojego charakteru. Niektóre osoby po amputacji chcą, by ich protezy pasowały do harleyów-davidsonów, którymi jeżdżą w weekendy. Ci, którzy z dumą prezentują swoje protezy z elementami wykonanymi z tytanu czy szczotkowanej stali, być może nie byliby zainteresowani protezami, które do złudzenia przypominają ludzką, owłosioną nogę. Ale potrzeby estetyczne się zmieniają, tak jak zmienia się moda. To bardzo osobista kwestia, jesteśmy otwarci na wszystkie możliwości.

Czy interfejs sterowany myślami można również stosować w protezach rąk?
Oczywiście, że tak. Udało się to osiągnąć znacznie wcześniej, i to z tymi samymi implantami. My jednak nie zajmujemy się protezami kończyn górnych. Össur specjalizuje się w protezach nóg.

Ossur map credits TrendNomad
Siedziba firmy Össur znajduje się w Rejkiawiku. W Islandii znajdują się działy badań i rozwoju oraz finansów, tu również odbywają się produkcja oraz sprzedaż i marketing na krajowy rynek. Ponadto Össur ma swoje oddziały w obu Amerykach, innych krajach Europy, w Afryce, Azji i Australii. Fot.: TrendNomad.com

W lutym odwiedziłem centrum sztuki współczesnej CCCB w Barcelonie – do 10 kwietnia br. można tam oglądać wystawę pt. „HUMAN+ The Future of Our Species”. Plus zawarty w tytule oznacza wiarę w to, że przyszłość ludzkiego gatunku będzie pozytywna. Czy podziela Pan ten entuzjazm?
Odpowiedź na to pytanie można rozpatrywać w wielu kontekstach, ale na najbardziej ogólnym poziomie mogę się zgodzić z postawioną tezą. Jeśli skupilibyśmy się na relacjach zachodzących między ludźmi a maszynami, które będą dołączane do naszych ciał, to powinniśmy dokonać następującego rozróżnienia tych drugich.

Po pierwsze, należy wymienić roboty medyczne. W kwietniu w Waszyngtonie odbędzie się konferencja na ich temat. Zostałem poproszony o poprowadzenie rozmów dotyczących etyki. Jestem bardzo ciekawy, w którym kierunku rozwiną się te dyskusje.

Poza robotami używanymi do celów medycznych ludzie mogą wykorzystywać maszyny na przykład do osiągania lepszych wyników w pracy. Prowadzimy rozmowy z firmą, która chciałaby wykorzystywać roboty do pomocy osobom narażanym w pracy na zbyt duże obciążenia ciała. Celem jest stworzenie urządzeń, które przenosiłyby na siebie obciążenia występujące podczas wykonywania powtarzalnych lub trudnych ruchów.

Wykorzystanie robotów do celów wojskowych to kolejny temat, ale nie jesteśmy w niego zaangażowani. Uczestniczę za to w rozmowach na temat sposobów udoskonalania pracy układu nerwowego. Należy tu odróżnić prace nad robotycznymi czy bionicznymi środkami pomocy dla osób z ubytkami neurologicznymi od udoskonalania układu nerwowego w celu stworzenia superczłowieka. To dwie różne kwestie.

Czy pojęć „superczłowiek” i „cyborg” można używać zamiennie?
Cyborg to człowiek połączony z maszyną. Z kolei superczłowiek nie jest najtrafniejszym określeniem, jeśli jest mowa wyłącznie o elektronicznych czy bionicznych rozwiązaniach. Mówiąc „superczłowiek”, mamy również na myśli ludzi poddanych genetycznym czy biologicznym modyfikacjom.

Czy Pana zdaniem pewnego dnia nawet w pełni zdrowi, młodzi ludzie będą chcieli poprawić lub rozszerzyć możliwości swojego ciała i użyją do tego celu nowych technologii?
Jestem pewien, że znajdą się osoby – zwłaszcza te interesujące się sportem – które z entuzjazmem podejdą do kwestii udoskonalania pracy układu nerwowego. Poza sportem tzw. neural enhancement otworzy nowe możliwości na rynku pracy. W wojsku już to się dzieje. Słyszymy o niektórych rozwiązaniach, ale jestem przekonany, że o większości prowadzonych prac nie mamy pojęcia.

Co „bycie człowiekiem” będzie oznaczało za dziesięć, pięćdziesiąt i sto lat?
Ta kwestia nie będzie się zbytnio różniła od tego, czym jest dzisiaj. Bycie człowiekiem nie dotyczy naszych fizycznych możliwości. Chodzi o naszą mentalność, umysł, myśli i świadomość. Technologia tego nie zmieni.

Czy zaawansowana technologia może stworzyć nową ludzką rasę?
Nasz genom dostosowuje się do środowiska, więc teoretycznie odpowiedź na to pytanie brzmi: „Tak”. Ale zanim to nastąpi, upłyną tysiące lat.

Jeśli chcesz zadać dodatkowe pytania panu Kristleifurowi Kristjánssonowi dotyczące działalności firmy Össur, możesz je wysłać mejlem na adres kkristjansson@ossur.com.

www.ossur.com

Spodobał Ci się artykuł? Może chcesz postawić mi za niego kawę? Możesz przekazać mi dowolną kwotę ze swojego konta PayPal lub karty kredytowej. Wszystkie darowizny przeznaczam na finansowanie wyjazdów na targi, festiwale i konferencje o dizajnie i nowych technologiach – to na nich odkrywam tematy opisywane na blogu. Aby dokonać bezpiecznej transakcji, wystarczy kliknąć znajdujący się niżej przycisk. Dziękuję za wsparcie, odwdzięczę się kolejnymi materiałami.

Polecane artykuły