Du har sikkert sett Frozen, Iron Man og Star Wars proteser - ment å øke tilliten til barn med manglende lemmer. Nå kan du til og med møte den første mannen med Luke Skywalker-armen. Med dagens stadig økende teknologi gjør noen av disse en gang fiktive enhetene veien til det virkelige liv.
I vår traff DARPAs Haptix-program media med en av sine nyeste håndprotetiske prototyper. Denne enheten fra forsvarsdepartementets forskningslaboratorium legger til en ny funksjon i proteseteknologi: den av en følelse av berøring. Uten sensasjon, uansett hvor god hånden er, kan du ikke prestere på et menneskelig nivå, sier Justin Tyler, forsker ved Functional Neural Interface Lab ved Case Western Reserve University, i en uttalelse. Denne mentaliteten er i tråd med dagens mål for protetisk teknologiforskning: å utforme enheter som er biologisk inspirert, og som er i stand til å etterligne de anatomiske og funksjonelle funksjonene til en menneskelig lem. Den eneste måten å prestere på et menneskelig nivå er å gjenskape den menneskelige formen.
Den nylige utviklingen innen proteseteknologi - som fingerledd som beveger seg som individuelle fingre og biomaterialer som beveger seg som menneskelig muskel - har ikke vært mindre enn ekstraordinær. Den siste omfattende gjennomgangen av protesebruk, som ble publisert i 2007 av International Society for Prosthetics and Orthotics, demonstrerte imidlertid at frekvensen av forlatelse av enheter (en person som avbryter bruken av en enhet etter å ha fått den) ikke har gått ned de siste 25 årene, selv med disse store gevinstene i proteseteknologi. Til dags dato er oppgivelsesraten henholdsvis 35 og 45 prosent for kroppsdrevne og elektriske proteseanordninger. Det viser seg at jakten på teknologi som imiterer menneskelig form og funksjon med økende nøyaktighet kan skade en kritisk komponent ved proteseadopsjon: hvor lett det er å bruke.
Ikke overraskende, teknologien som gjør det mulig for en proteseanordning å bevege seg og føles nøyaktig som en biologisk hånd, introduserer økt kompleksitet til enheten. For eksempel er typiske høyteknologiske enheter kontrollert av aktivering av restmuskler i armen eller en annen ekstern kontrollfunksjon. Dermed kan det å legge til en funksjon som uavhengig kontroll av individuelle fingre kreve betydelig fokus eller oppmerksomhet fra en bruker. Fra et praktisk perspektiv tilfører dette et nivå av ulemper for daglig bruk. I videoen nedenfor ser det ut som om brukeren kan bruke protesearmen godt, men merk at enheten er kontrollert med føttene. På grunn av dette kan enheten bare brukes når den står stille.
I tillegg krever riktig bruk av hånden at en person lærer om en rekke enhetskontroller. Den tanken som kreves for å betjene denne typen enheter på en kompleks måte kan være ganske tyngende for brukeren og kan kreve omfattende opplæring. Denne høye kognitive belastningen kan være distraherende og slitsom sammenlignet med hvor uanstrengt det er å bruke en biologisk hånd, eller mer rudimentær hvis du bruker en mindre kvikk protese. Dette overdrives ytterligere av at flertallet av pasientene som kommer inn på et protesekontor er eldre voksne, som kanskje er mer sannsynlig å slite med den økte enhetskompleksiteten.
I teorien er å designe et proteseapparat med full biologisk evne en drøm, en prestasjon vi forventer å se i en kommende sci-fi-thriller. Bedre ennå, ville det være en bragd innen prosjektering som ville gå ned i historien. Men som forsker på dette feltet tror jeg at vi for ofte overser potensialet for brukbarhet. Uavhengig av den teknologiske utviklingen, er det viktig å vurdere om denne fremgangen også er et skritt fremover for å designe et gunstig apparat for brukeren. Vi antar at det å utføre ”på menneskelig nivå” er det endelige målet. Men dette kan ikke alltid være tilfelle fra brukerens synspunkt, spesielt hvis det å mestre teknologien som muliggjør "menneskelig nivå" ytelse vil gjøre deg ikke i stand til å konsentrere deg om noe annet. Denne dikotomien kan forklare hvorfor den protetiske forlatelsesgraden ikke har sunket selv når teknologien har blitt bedre.
Teknologi i seg selv kan ikke fortelle oss om en potensiell brukers ønsker og behov. Kanskje på slutten av dagen, alt en bruker trenger, er et pålitelig utstyr som gjør ham eller henne funksjonell, om ikke i samme grad som hun ville være med en faktisk menneskelig lem. Bare det å skaffe en proteseanordning kan være vanskelig. Proteseenheter, spesielt de med avansert teknologi, har betydelige kostnader, og disse kan variere fra $ 30, 000-120, 000. Og fordi forsikringskostnadene er kategorisert etter funksjon, kan de være vanskelige å bli godkjent for dekning. Dermed kan brukerens mål være langt mer konservativt enn ingeniørens mål, ikke fokusert på en spesifikk parameter, men snarere bare på å skaffe en hvilken som helst enhet.
Dette kan være en læreboksak for å la den perfekte være fiende for det gode. Altfor ofte ser det ut til at enhetsdesign mangler en "menneskelige faktorer" -tilnærming, drevet som den er av mange forskere med relativt lite innspill fra pasienter. Personer som har behov for proteser kan involvere seg bare når et produkt når testen, i stedet for i de første stadiene av enhetens design.
En menneskelig faktor tilnærming til design av protetisk teknologi vil introdusere brukerideer tidligere i designprosessen. Hvis det finnes proteseteknologi for å tjene som et hjelpemiddel for en person som har mistet et lem på grunn av en medfødt tilstand eller traumatisk ulykke, vil suksessen med design av enheter være basert på forskernes evne til å forstå brukerens behov hos begynnelsen av denne prosessen og til slutt å designe eller tilpasse ny teknologi for å imøtekomme disse behovene. Denne mentaliteten kan til en viss grad forklare økningen i 3D-trykte hender fra grupper som Enabling the Future. Disse hjemmeprosjektene kan ha mangel på blitz, men de gir en potensiell bruker sjansen til å være sterkt involvert i design- og teststadiene. Videre tillater dette miljøet å teste rundt prosaiske daglige aktiviteter, for eksempel å kle på seg eller hjelpe en kjær eller et barn å forberede seg på dagen eller den som ofte blir oversett i labbaserte scenarier. Til slutt er kostnadene for 3D-utskrift betydelig mindre sammenlignet med å skaffe et markedsapparat.
Den nåværende tilstanden med protetisk teknologi finner forskere ved et veiskille mellom teknologi og brukbarhet. En vei innebærer brøyting fremover i den ustanselige søken etter større teknologisk kompleksitet av proteser for å tilnærme menneskekroppen. Denne veien fører til mer surr om teknologiens underverk og interessante fagfellevurderte faglige publikasjoner, men kan ikke forbedre den totale bruken av disse enhetene fra et brukerperspektiv. Den andre veien vil lede forskere til å integrere seg selv og sitt arbeid med faktiske pasientbehov, og til å gå videre i en mer brukerstyrt retning.
Når vi først har etablert en teknologi som lar oss etterligne den menneskelige formen uten problemer, vil kanskje denne dialogen mellom forskere og brukere bli irrelevant. Men inntil den tid, la oss forlate denne ideen om at det å utforme en enhet som fungerer på et menneskelig nivå, uansett kompleksitet, skal være vårt eneste fokus. Det er på tide at vi erkjenner at proteser bare er like bra som deres nytte for virkelige pasienter i hverdagen. Det er med andre ord på tide at større samarbeid mellom forskere og protesebrukere for å lukke gapet mellom teknologi og praktisk.
Patrick McGurrin har en bachelorgrad i psykologi fra University of Pittsburgh og for tiden forfølger sin doktorgrad. i nevrovitenskap ved Arizona State University.
Denne artikkelen ble skrevet for Future Tense, en Zócalo-partner. Future Tense er et prosjekt fra Arizona State University, New America og Slate. En versjon dukket også opp på Slate.com.
