Tangan Bionik "AI" yang Terintegrasi dengan Saraf

Seorang perempuan dari Swedia menjadi orang pertama yang menerima anggota tubuh robot yang terintegrasi dengan sistem saraf dan kerangkanya. Teknologi ini bahkan tidak menyebabkan rasa sakit pada pasiennya seorang yang pernah mengalami amputasi.

Nyeri pada anggota badan merupakan masalah umum bagi orang-orang yang menjalani amputasi. Sedangkan alat bantu medis atau prostetik biasanya kurang berfungsi dengan baik dibandingkan dengan organ tubuh aslinya.

Kemajuan dalam dunia medis pun datang dari Swedia. Dari negara ini, seorang perempuan sembuh dari dari rasa sakit akibat amputasi. Dia bahkan telah memiliki tangan prostetik bionik yang berfungsi dan dapat merasakan beberapa sensasi dan membantunya melakukan sekitar 80 persen dari apa yang biasa dia lakukan dengan kedua tangannya.

Meskipun tangan bionik yang mirip manusia masih akan ada beberapa tahun lagi, para ilmuwan mengatakan mereka telah selangkah lebih dekat dengan teknik prostetik terbaru ini. Para dokter berharap orang lain akan segera mendapatkan manfaat dari teknologi ini.

Perempuan bernama Karin, yang nama lengkapnya tidak diungkapkan, merupakan partisipan dalam studi pembuktian konsep yang diterbitkan pada jurnal medisScience Robotedisi Rabu (11/10).

Sebelumnya ia menggunakan tangan palsu biasa selama bertahun-tahun, namun sulit untuk dikendalikan. Bahkan dengan prostetik paling berteknologi maju di pasaran, penggunaannya tidak nyaman dan terkadang bahkan menyakitkan.

Selain itu ada partisipan pria asal Swedia berusia 50 tahun yang kehilangan tangannya karena kecelakaan di pertanian dan ia telah menderita nyeri tungkai yang sangat menyiksa selama lebih dari 20 tahun.

"Rasanya seperti saya terus-menerus memasukkan tangan saya ke dalam penggiling daging, yang menciptakan tingkat stres yang tinggi dan saya harus mengkonsumsi berbagai obat penghilang rasa sakit dalam dosis tinggi," kata Karin dalam rilis berita dari kelompok yang membuat prostesis barunya menjadi mungkin.

Para insinyur dan dokter yang melakukan tugas ini adalah bagian dari Pusat Penelitian Bionik, sebuah kolaborasi multidisiplin antara beberapa organisasi internasional. Untuk menghilangkan rasa sakitnya dan mendapatkan fungsinya, Karin setuju untuk menjadi bagian dari eksperimen yang akan memberinya tangan bionik.

Tim mengatakan dia adalah orang pertama di dunia dengan amputasi di bawah siku yang berhasil menghubungkan tangan bionik langsung ke sistem neuromuskuloskeletalnya. Prostesis Karin dianggap bionik karena melekat pada sistem sarafnya serta pada otot dan tulang.

Hal tersebut berbeda dengan sistem prostesis tradisional. Biasanya alat bantu medis yang dipasangkan pada pasien hanya menempel pada ujung tunggulnya melalui sistem hisap atau sistemharnessdan juga sistem kabel.

Meskipun beberapa jenis implan lainnya memerlukan peralatan eksternal, tangan bionik sepenuhnya mandiri. Ahli bedah memasang pengontrol, unit baterai berbentuk pergelangan tangan, dan penggandeng mekatronik perangkat yang digunakan untuk mengirimkan daya yang terhubung ke antarmuka neuromuskuloskeletal, sehingga dia tidak memerlukan peralatan tambahan seperti baterai besar atau unit pemrosesan.

Namun, tidak ada banyak ruang di area tersebut untuk memasang semuanya, sehingga ahli bedah harus mengatur ulang otot dan saraf di bagian kiri lengannya. Mereka juga menghilangkan neuroma, kelompok serat tidak teratur yang menggembung di ujung saraf ketika saraf tersebut dipotong.

Dr Max Ortiz Catalan, salah satu penulis studi baru dan kepala penelitian prostetik saraf di Bionics Institute di Melbourne, Australia, mengatakan neuroma adalah penyebab nyeri bayangan ketika orang kehilangan anggota tubuh.

"Untuk menyampaikan sinyal dari otak ke tangan bionik agar dapat memberi tahu apa yang harus dilakukan dan memberikan rasa sentuhan, dokter memindahkan cangkok otot dari kaki perempuan tersebut ke lengannya sehingga saraf dapat terhubung kembali ke target alaminya. Penggunaan otot juga mencegah pembentukan neuroma baru," kata Ortiz Catalan dikutip dariCNN.

Dokter kemudian menanam elektroda di otot tersebut, yang berfungsi sebagai penguat biologis, meningkatkan sinyal listrik dari otak ke tangan, di mana algoritma kecerdasan buatan (AI) di dalam prostesis menafsirkan sinyal tersebut dan memungkinkannya menggerakkan tangan bionik. Karena saraf terlibat dalam proses ini, Karin juga memiliki keterbatasan indera peraba melalui tangan bionik.

Kini dia bisa memegang dan melepaskan benda dengan berbagai macam bentuk, memutar pegangan pintu, mengambil koin, menyiapkan makanan, mengemas koper dan masih banyak lagi kegiatan praktis yang sebelumnya tidak dapat dia lakukan dengan baik. "Ini berhasil selama tiga tahun, sebuah pertanda baik bahwa itu telah terintegrasi dengan baik ke dalam tubuhnya," kata para peneliti.

Kurangi Nyeri

Karena saraf terlibat dalam suatu aktivitas, kata Ortiz Catalan, hal ini juga secara signifikan mengurangi nyeri bayangan. Tingkat nyeri bayangannya turun dari 5 menjadi 3, kata penelitian tersebut, dan nyeri tunggulnya hilang seluruhnya.

Dengan meredanya rasa nyeri, pasien tersebut mengatakan sekarang bisa tidur lebih nyenyak daripada sebelumnya. "Kami berharap rasa sakit nantinya akan hilang," kata Ortiz Catalan.

Tangannya memiliki tampilan yang dapat disesuaikan sepenuhnya. Dalam kasus Karin, ia sengaja terlihat seperti robot sehingga bisa ditampilkan dan tidak disembunyikan, kata Dr. Francesco Clemente, Direktur Pelaksana Prensilia, perusahaan yang mengembangkan tangan tersebut.

"Kami ingin pengguna bangga dengan apa yang mereka miliki, bukannya malu dengan apa yang hilang," kata Clemente dalam siaran persnya.

Ortiz Catalan mengatakan prosedur ini sebagian dikembangkan dari tesis pascasarjananya, dan dia sangat senang melihat bahwa prosedur ini dapat berhasil. "Ini merupakan perjalanan yang panjang," kata dia.

Sekarang dia berharap untuk menyempurnakan teknologinya dan membuatnya lebih mudah diakses. Dia saat ini berada di Ukraina, di mana, kata dia, terdapat lebih banyak orang yang dapat memperoleh manfaat dari tangan bionik.

"Kita masih jauh dari tangan bionik Luke Skywalker," ujar dia. "Kami masih belum bisa memahami semua fungsi tangan biologis, tapi kami sudah membuat langkah maju yang signifikan," imbuh dia.

"Bagi saya, penelitian ini sangat berarti," kata Karin dalam siaran persnya. "Ini memberi saya kehidupan yang lebih baik," tutur dia. hay/I-1