Nowoczesna metoda amputacji AMI i bioniczna proteza
Warto przypomnieć, że już w 2024 roku w czasopiśmie Nature Medicine opublikowano wyniki badania „Continuous neural control of a bionic limb restores biomimetic gait after amputation”, w którym przedstawiono nowatorskie podejście do leczenia osób po amputacji podudzia. Autorzy wykazali, że połączenie odpowiedniej techniki chirurgicznej z aktywną bioniczną protezą może znacząco poprawić sposób poruszania się oraz kontrolę nad protezą.
Nowoczesne protezy kończyn dolnych są coraz bardziej zaawansowane technologicznie, jednak większość z nich nie odtwarza w pełni naturalnej biomechaniki chodu. Po klasycznej amputacji dochodzi do przerwania współpracy mięśni odpowiedzialnych za ruch stawu skokowego, przez co układ nerwowy otrzymuje znacznie mniej informacji o położeniu kończyny. Utrata tego sprzężenia zwrotnego, określanego jako propriocepcja, sprawia, że pacjent musi w większym stopniu kontrolować ruch za pomocą wzroku, a sterowanie protezą staje się mniej intuicyjne.
Czym jest metoda AMI?
Badacze zastosowali technikę chirurgiczną Agonist–Antagonist Myoneural Interface (AMI). Polega ona na odtworzeniu naturalnej współpracy mięśni agonistycznych i antagonistycznych podczas amputacji. Zamiast pozostawiać mięśnie jako niezależne struktury, chirurg łączy je w taki sposób, aby skurcz jednego mięśnia powodował rozciągnięcie drugiego – podobnie jak w zdrowej kończynie.
Dzięki temu zachowana zostaje możliwość przekazywania do mózgu informacji o ruchu i położeniu kończyny, co stanowi podstawę bardziej naturalnego sterowania protezą.
Jakiej amputacji dotyczy badanie?
Publikacja dotyczy wyłącznie osób po amputacji podudzia (transtibial amputation). Autorzy nie przedstawiają wyników dotyczących amputacji uda ani innych poziomów amputacji, dlatego nie można na podstawie tego badania wyciągać wniosków dotyczących skuteczności metody AMI w tych przypadkach.
Jaką protezę zastosowano?
W badaniu wykorzystano aktywny przegub stawy skokowego, wyposażony w napęd elektryczny oraz system sterowania oparty na sygnałach elektromiograficznych (EMG) pochodzących z mięśni kikuta. Kluczowym elementem było zastosowanie tzw. continuous neural control, czyli ciągłego sterowania neuronalnego. Zamiast wykonywać ruch według wcześniej zaprogramowanych schematów, proteza reagowała na sygnały mięśniowe pacjenta, odzwierciedlające jego zamiar wykonania ruchu. Pozwalało to na bardziej płynne i intuicyjne sterowanie kończyną.
Najważniejsze wyniki badania
Autorzy wykazali, że połączenie metody AMI z aktywną protezą przyniosło szereg korzyści funkcjonalnych. U uczestników zaobserwowano bardziej naturalny, biomimetyczny chód, lepszą kontrolę protezy oraz poprawę propriocepcji. Pacjenci sprawniej poruszali się po schodach i pochyłościach, skuteczniej omijali przeszkody oraz wykonywali ruchy w sposób bardziej płynny niż osoby korzystające z tradycyjnych rozwiązań.
Według autorów wyniki sugerują, że pozostawienie biologicznej współpracy mięśni podczas amputacji może znacząco zwiększyć możliwości wykorzystania nowoczesnych protez bionicznych.
Ograniczenia badania
Autorzy podkreślają jednak, że badanie miało swoje ograniczenia. Obejmowało niewielką grupę uczestników i dotyczyło wyłącznie osób po amputacji podudzia. Nie analizowano skuteczności metody w przypadku amputacji uda ani innych poziomów amputacji. Publikacja nie zawiera również szczegółowych danych dotyczących zastosowania AMI podczas amputacji urazowych lub zabiegów rewizyjnych.
Z tego względu autorzy zaznaczają, że potrzebne są większe, wieloośrodkowe badania potwierdzające uzyskane wyniki.
Podsumowanie
Badanie opublikowane w Nature Medicine pokazuje, że skuteczność nowoczesnej protezy zależy nie tylko od jej konstrukcji, ale również od sposobu przeprowadzenia amputacji. Zastosowanie techniki Agonist–Antagonist Myoneural Interface (AMI) pozwala zachować naturalną współpracę mięśni i umożliwia wykorzystanie ich sygnałów do ciągłego sterowania aktywną bioniczną protezą.
Na podstawie przedstawionych wyników autorzy wykazali poprawę jakości chodu, kontroli protezy oraz propriocepcji u osób po amputacji podudzia. Jednocześnie podkreślają, że są to wyniki dotyczące wyłącznie tej grupy pacjentów i nie stanowią jeszcze podstawy do uznania metody AMI za standard leczenia we wszystkich rodzajach amputacji.