Liputan6.com, Jakarta Kemajuan terbaru dalam desain prostetik untuk anggota tubuh bagian atas yang diamputasi ialah dapat mengembalikan sensasi termal dalam waktu dekat.
Dilansir dari Forbes, lebih dari 180.000 orang menjalani amputasi anggota badan di Amerika Serikat setiap tahun. Perkiraan dari tahun 2017 mengklaim bahwa lebih dari 57 juta orang di seluruh dunia telah menjalani amputasi anggota badan karena penyebab traumatis, jumlah yang kemungkinan meningkat karena pertumbuhan populasi global.
Tungkai prostetik yang dapat dipakai, meskipun berguna, seringkali tidak praktis dan tidak memiliki sensasi sentuhan yang dimungkinkan oleh tungkai manusia. Orang yang diamputasi biasanya mengalami kehilangan sensasi sentuhan selama sisa hidup mereka. Namun, ini mungkin tidak perlu lagi.
Advertisement
Peneliti Iberite dkk. mengembangkan perangkat non-invasif yang dapat dikenakan untuk mengembalikan sensasi termal pada anggota tubuh bagian atas yang diamputasi. Kombinasi sensasi termal ilusi (thermal phantom) dan umpan balik haptic (sensasi sentuhan) kulit buatan akan menjadi terobosan besar dalam aplikasi prostetik. Di sini kita membahas perkembangan Iberite et al. perangkat sensasi termal.
Sensasi yang biasa dilaporkan oleh orang yang diamputasi adalah sensasi tungkai ilusi. Saat disentuh dengan pena di lengan sisa mereka pada titik-titik tekanan yang berbeda, beberapa mungkin mengalami perasaan sentuhan di tempat jari mereka dulu. Dari 27 peserta, Iberite et al. menemukan bahwa 26 melaporkan sensasi phantom saat diminta.
Sensasi termal phantom juga dialami oleh orang yang diamputasi. Menggunakan perangkat termal khusus, para peneliti mengembangkan peta termal di mana sensasi termal bayangan terdeteksi pada 27 peserta. Ada yang hanya merasakan sensasi panas atau dingin, sedangkan ada yang tidak merasakan sensasi panas sama sekali. Mereka mengembangkan peta untuk 15 dari 27 peserta, yang dapat diterapkan ke tangan palsu.
Â
Uji Konsistensi Termal
Untuk menguji konsistensi peta termal mereka, Iberite et al. membandingkannya dengan sensasi termal nyata dari lengan para peserta yang tidak diamputasi. Sensasi ilusi termal pada sisi yang diamputasi harus sesuai dengan sensasi sebenarnya pada sisi yang tidak diamputasi.
Para peneliti memulai dengan subjek kontrol yang tidak diamputasi untuk memastikan pakaian termal yang dapat dikenakan memberikan sensasi termal yang konsisten. Para peserta melaporkan 76,4% rangsangan untuk dicocokkan di antara setiap sisi tubuh mereka, yang paling cocok adalah sensasi yang diberikan oleh plastik (86,8%), diikuti oleh kaca (72,9%) dan tembaga (68,75%) dibandingkan dengan perangkat yang dapat dikenakan. Ini berarti sensasi nyata dan sensasi hantu terasa mirip dengan orang yang tidak diamputasi selama tiga perempat waktu.
Hasil ini berhasil direplikasi dengan diamputasi, mendeteksi sensasi serupa 83,3% dari waktu. Tingkat sensasi serupa tertinggi dalam kelompok yang diamputasi adalah tembaga (90%), diikuti oleh plastik dan kaca (keduanya 80%). Temuan ini menunjukkan bahwa sensasi ilusi termal dari anggota tubuh yang diamputasi dan sensasi nyata dari anggota tubuh yang tidak diamputasi pada individu yang sama secara fenomenologis serupa.
Â
Advertisement
Terdapat Sensor Sentuhan
Thermal phantom map diterapkan pada sensor yang dapat dipakai yang dijuluki MiniTouch. Menerapkan MiniTouch ke sembilan peserta, Iberite et al. mengemban dua tugas.
Tugas pertama adalah mengidentifikasi perbedaan suhu dari tiga gelas air (15°, 24°, atau 40°C) sebagai salah satu dari empat opsi (dingin, dingin, netral, dan hangat/panas) menggunakan MiniTouch. Kesembilan peserta, rata-rata, mengidentifikasi dengan benar 97,2% rangsangan hangat/panas (40°C) dan dingin (15°C) dan rata-rata tepat 71,3% secara keseluruhan.
Tugas kedua adalah mengidentifikasi bahan (tembaga, kaca, atau plastik) yang menyentuh sensor MiniTouch. Peserta berhasil 65,93% dari waktu, jauh di atas ambang batas signifikan secara statistik 40%.
Yang paling melegakan ialah sensasi termal tetap konsisten selama beberapa bulan kunjungan berulang. Melakukan pengujian stabilitas untuk dua peserta dua dan empat bulan setelah pengembangan peta termal mereka, sensasi phantom setidaknya sebagian stabil untuk keduanya, menunjukkan bahwa perangkat termal yang dapat dikenakan dapat terus digunakan untuk jangka waktu yang lebih lama, hanya memerlukan sedikit penyesuaian beberapa kali dalam setahun.
Penggabungan teknologi kulit buatan dan kemampuan menyampaikan umpan balik haptic ke korteks motorik otak untuk sensasi cepat, akan memungkinkan orang yang diamputasi mendapatkan kembali sensasi sentuhan yang signifikan setelah dianggap hilang.
Di luar aplikasi prostetik, sensasi termal dapat diterapkan pada robotika, mesin manufaktur, dan berbagai aplikasi komersial dan medis lainnya dalam waktu singkat. Perangkat termal yang dapat dikenakan mendapat pujian serupa di bidang kedokteran regeneratif.