Rahasia Kekuatan Tangan Palsu, jika Implan Gagal?

Apa rahasia kekuatan tangan palsu? Masih leluluasakah  menggenggam dan membuka? Bagaimana jika tangan implan gagal atau tidak cocok dengan tubuh pasien?      

Penulis/editor: Rayendra L Toruan

mmINDUSTRI.co.id – Bagaimana perkembangan terbaru dari Fraunhofer IBMT dapat dilihat di pameran dagang COMPAMED/MEDICA yang diselengarakan pada 15 – 18 November 2021 di Düsseldorf, Jerman? 

“Kami bukan hanya mitra teknologi tetapi juga penyedia sistem untuk desain dan pengembangan implan aktif,” papar Andreas Schneider-Ickert, Manajer Proyek dan Manajer Inovasi di Fraunhofer IBMT. 

“Pada akhirnya, kami mengerjakan miniaturisasi implan serta biokompatibilitas dan stabilitas jangka panjang, catu daya, pemrosesan sinyal dekat-sensor, metode stimulasi alternatif, dan jaringan implan,” tambah Roman Ruff, Manajer dari grup Fraunhofer IBMT.

Mengontrol neuroprostheses secara langsung melalui sinyal otot atau saraf. 

Rahasia Kekuatan Tangan Palsu

Salah satu contohnya adalah tangan palsu, yang dapat digunakan oleh orang yang kehilangan tangan atau lengan untuk memungkinkan pasien menggenggam benda—dengan  membuka dan menutup tanganya—dan  memutar tangannya. 

Di masa depan akan terlihat penambahan tingkat kebebasan yang jauh lebih besar dan elektroda yang saat ini dibutuhkan pada kulit agar tangan palsu ini bekerja akan menjadi ketinggalan zaman. 

“Kami telah mengembangkan mikroelektroda implan yang fleksibel, misalnya dalam proyek ‘Theranostic Implants’,” tambah  Roman Ruff Manajer grup Fraunhofer IBMT. 

“Kami dapat menempatkan elektroda ini di dalam tubuh dan merekam sinyal yang berguna langsung dari otot atau saraf,” tandas Roman Ruff.

Sinyal-sinyal itu kemudian diubah menjadi gerakan protesa. 

“Dalam jangka panjang, pasien dengan prostesis ini akan dapat merasakan lebih banyak seperti memiliki tangan yang bekerja secara alami, karena pasien dapat melakukan gerakan yang jauh lebih kompleks,” papar Roman Ruff, Manajer Group Fraunhofer IBMT.

Terlebih lagi, umpan balik dapat ditransfer melalui elektroda yang ditanamkan kembali ke sistem saraf perifer lanjut Roman Ruff. 

Ini memicu persepsi yang dapat mewakili perubahan dalam kekuatan mencengkeram, misalnya. Ini akan jauh lebih intuitif bagi pemakainya untuk mengontrol prostesis, demikian Roman Ruff.

Transfer energi dari luar untuk mencapai kedalaman penetrasi yang meningkat dua kali lipat menjadi tiga kali lipat. 

Implan aktif membutuhkan energi. Dengan induksi, energi ini dapat disuplai dari luar tubuh, tetapi kedalaman penetrasi ke dalam tubuh terbatas. 

Pada kedalaman implan yang lebih besar, efektivitas berkurang secara signifikan. 

“Kami mampu meningkatkan kedalaman penetrasi dengan faktor dua hingga tiga dengan mentransfer energi ke dalam tubuh melalui ultrasound,” ungkap Schneider-Ickert, Manajer Proyek dan Manajer Inovasi di Fraunhofer IBMT. 

Metode ini dapat digunakan untuk memasok implan terbungkus titanium, misalnya, yang tidak dapat disuplai menggunakan induksi. 

Keuntungan lain dari suplai energi dan komunikasi melalui ultrasound adalah keamanan. Meskipun antarmuka induktif atau berbasis radio dapat diretas, ini lebih sulit dilakukan dengan menggunakan ultrasound.

Para ilmuwan di Fraunhofer IBMT sedang mengerjakan proyek Eropa yang disebut SOMA dan telah  diluncurkan dengan tujuh mitra dari lima negara Eropa untuk merangsang saraf melalui ultrasound. 

“Jika kita bisa merangsang sistem saraf perifer melalui ultrasou dan dari jarak yang lebih jauh ke saraf, penggunaan implan akan lebih ramah pasien,” urai Schneider-Ickert, Manajer Proyek dan Manajer Inovasi di Fraunhofer IBMT.

Tren lain untuk masa depan implan aktif adalah penggunaan sistem jaringan yang terdiri dari beberapa implan sangat mini yang berkoordinasi satu sama lain, disbanding dengan satu implan sentral. 

Tim ilmuwan di Fraunhofer IBMT sedang mengerjakan proyek SOMA ini bersama dengan 16 mitra dalam kluster inovasi  yang disebut INTAKT (frasa bahasa Jerman yang betarti implan mikro interaktif atau interactive microimplants) yang didanai oleh Kementerian Pendidikan dan Penelitian Federal Jerman BMBF. 

Keuntungan utama dari sistem jaringan ini adalah biostabilitas yang lebih besar. 

“Sensor dan aktuator dapat langsung diintegrasikan ke dalam casing, yang menghilangkan kebutuhan akan koneksi kabel yang sensitif,” tutur Roman Ruff, Manajer Grup Fraunhofer IBMT. 

Jika implan gagal, implan ini juga lebih mudah diganti. Dalam pengembangan teknologi platform untuk implan aktif jaringan, para peneliti Fraunhofer mengejar tiga kasus penggunaan. 

Pertama,  adalah alat pacu jantung untuk saluran pencernaan yang menggunakan implan terdistribusi untuk memfasilitasi atau menghambat motilitas usus, yaitu kemampuan untuk bergerak secara aktif. 

Kedua,  adalah penekan tinnitus yang menggunakan stimulasi listrik untuk menutupi suara dering dan membuatnya kurang mengganggu. Tinnitus menjadi perhatian jika mengganggu pendengaran normal atau berkorelasi dengan pendengaran lain.

Ketiga,  adalah neuroprosthesis gripping atau memegang kuat yang dapat digunakan oleh paraplegia yang memiliki sisa aktivitas otot untuk menopang mereka dalam melakukan gerakan lengan, misalnya mengangkat gelas.