Lepšie fungujúca protéza nohy kopíruje kosti skutočnej nohy
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 17. 7. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Predstavte si, že by sa jedno (alebo obe) vaše chodidlá nedokázali prispôsobiť nerovnému povrchu alebo by sa neohýbali, aby vás pri každom kroku odpružili. Takto to vyzerá u väčšiny ľudí, ktorí majú protézy nôh. No čoskoro by to mohla zmeniť nová experimentálna protetická noha, ktorú vyvíjajú talianski vedci.
Drvivá väčšina protetických chodidiel je buď úplne tuhá, alebo - v najlepšom prípade - mierne poddajná. Naproti tomu ľudské chodidlo sa do veľkej miery ohýba a rozťahuje, udržiava nás vo vzpriamenej polohe na nerovnom alebo šikmom povrchu a pomáha nám pri chôdzi posúvať nohy dopredu. Technológia s názvom SoftFoot Pro je navrhnutá tak, aby tieto isté funkcie priniesla aj do protetickej nohy.
Prototyp zariadenia, ktorý vytvoril Manuel G. Catalano a jeho kolegovia z Talianskeho technologického inštitútu (Istituto Italiano di Tecnologia), je úplne bez pohonu a váži len 450 gramov. Dokáže pritom uniesť zaťaženie nositeľa až do 100 kilogramov.
SoftFoot Pro obsahuje päť paralelných reťazcov spojených segmentov z vysokopevnostného plastu. Predné segmenty každého reťazca kopírujú články prstov na nohách, zatiaľ čo segmenty za nimi kopírujú metatarzálne kosti, ktoré vedú od základne každého prsta späť k päte. Na spojenie jednotlivých segmentov reťazcov sa používajú elastické spojky. Po dĺžke každého reťazca vedie vnútorné oceľové lanko, ktoré je ukotvené k titánovej päte.
Nad piatimi reťazcami sa nachádza titánový oblúkový mechanizmus. Jeden jeho koniec je spojený s prednou časťou nohy, zatiaľ čo druhý je spojený s pätou. Oba spojovacie body umožňujú otáčanie vzhľadom na klenbu. Toto usporiadanie plní rovnakú funkciu ako plantárna fascia ľudského chodidla, čo je pás tkaniva, ktorý spája pätovú kosť so základňou prstov.
Podobne ako plantárna fascia pre chodidlo, aj mechanizmus klenby umožňuje zariadeniu SoftFoot Pro ukladať energiu pri ohýbaní prstov na konci každého kroku a následne túto energiu uvoľňovať, keď sa chodidlo zdvihne zo zeme, aby urobilo ďalší krok vpred. Keď protéza došliapne späť na zem, jej pružná konštrukcia údajne umožňuje absorbovať 10 % až 50 % energie nárazu.
Protéza SoftFoot Pro navyše umožňuje, aby sa prsty na nohách pri stúpaní do svahov ohýbali vzhľadom na zvyšok chodidla. Udržiava pritom používateľa vo vzpriamenej polohe a navyše sa prispôsobuje nerovnému terénu, čím zabraňuje prevráteniu používateľa. Zariadenie tiež uľahčuje vykonávanie činností, ako je kľačanie alebo podrepnutie, a keďže naň nemá nepriaznivý vplyv voda, možno ho používať pri rôznych vonkajších aktivitách.
Dobrovoľníci s amputovanými nohami už testovali protézu SoftFoot Pro v rámci klinických testov, ktoré sa uskutočnili na Lekárskej fakulte v Hannoveri a na Lekárskej univerzite vo Viedni. A ako náznak ďalšieho možného využitia tejto technológie sa testovala aj na štvornohom robotovi Anymal na ETH Zürich a na humanoidnom robotovi HRP-4 na Tokijskej univerzite.
Protetické chodidlo SoftFoot Pro môžete vidieť v akcii s ľudskými nohami vo videu na začiatku článku alebo priamo TU.
