Představ si pohyb, robot ho provede

Jsem hora. A dole v údolí je všechno, co jsem překonal,“ zpívá Sam Ryder ve svém hitu I Am a Mountain, který se stal hymnou celosvětové komunity lidí bojujících s obtížemi zdravotního postižení. Spojuje handicapované různých národností, věkových skupin a životních příběhů, jejichž společným motivem je odhodlání porvat se se svým osudem. Patří k nim třeba módní influencerka Gina, jež přišla při autonehodě o pravou ruku, bubeník Billy, který ztratil kvůli rakovině levou nohu, nebo bývalý voják Hari, který zdolal Mount Everest s protézami místo obou nohou. A přes sociální sítě se ke kampani připojují další lidé se svými příběhy.

Neuvěřitelných výkonů dosahují díky své houževnatosti, ale také díky stále se zlepšující kvalitě robotických protéz. Technologie Myo Plus, která pomocí elektrod snímá svalové impulzy vysílané mozkem, už jim dnes dokáže nabídnout poměrně širokou škálu pohybů a úchopů na základě individuálních potřeb. Mohou tak i bez jedné či obou rukou hrát na hudební nástroje, tančit, sportovat a také se vrátit do pracovního a společenského života, o který je připravila nehoda, nemoc nebo vrozená vada.

Právě návrat do běžného života je teď důležitý pro čtyřiadvacetiletého Denise, který na přelomu roku přišel kvůli pyrotechnice o levou ruku. Po nehodě měl od pojišťovny nárok na pasivní náhradu, tedy umělou ruku, jež vypadá přirozeně, ale nedokáže nic přidržet ani podat. Denis si však přál pokračovat v práci doručovatele květin a k tomu mimo jiné potřeboval obě funkční ruce. Přes Konto Bariéry se mu podařilo získat finance na bionickou myoprotézu a ta mu teď s většinou chybějících pohybů pomáhá.

Signál, kterým mozek řídí určitý pohyb, má každý člověk jiný. Není na to univerzální vzorec.

Denis při své práci denně bez potíží řídí a autem přijíždí i na smluvené setkání. „Můžete mi prosím zapnout tyhle dva knoflíky?“ prosí hned po přivítání a ukazuje na rozepnutý pravý rukáv bílé košile. To je podle jeho slov to jediné, co s robotickou levačkou nedokáže. Ke všem ostatním činnostem si s chytrou protézou vystačí nebo si pomůže pravou rukou. Říká, že ovládat robotickou protézu pro něj není nic těžkého. „Naučil jsem se to za pár minut. Stačí si představit, že otevírám ruku, a ona se skutečně otevře. A stejně tak ji zavírám,“ vysvětluje Denis, zatímco jeho futuristicky vyhlížející ruka s tichým bzučením provádí naprogramované pohyby.

Denis může ovládat i rychlost pohybu, ta nejvyšší ale není nijak závratná. „Zatím tam mám naprogramované tři úchopy,“ ukazuje možnosti své náhradní ruky. Kromě klasického sevření a rozevření umí špetkový úchop, který se hodí pro zdvižení drobnějšího předmětu. Když to však v budoucnu bude potřebovat, může repertoár pohybů své umělé ruky rozšířit.

Zdravou ruku mu protéza nemůže nikdy dokonale nahradit, jednu výhodu té robotické už ale Denis vidí: „Když v ní třeba nesu nákup, nemusím ho celou dobu držet silou. Udělám jen tenhle úchop a ruka pak drží ve stejné pozici, dokud ji sám zase neotevřu.“ Když drží ruka zátěž všemi prsty, unese až 15 kilogramů. K řízení auta Denis levou ruku nijak zvlášť nepotřebuje. Využívá ji k přidržování volantu, ale zvládl by to i bez ní. Nepostradatelná je však v situacích, kdy potřebuje vzít něco do ruky, zatímco v druhé drží třeba květiny.

Aspoň vyplnit rukáv

Denisova robotická levačka pochází z dílny společnosti Ottobock, která má sídlo v Německu a dceřinou firmu ve Zruči‑Senci na Plzeňsku. Tady se pacienti poprvé seznamují s možnostmi, jež jim po amputaci končetin nabízí moderní protetika. A myoprotéza přitom nemusí být zdaleka pro každého tím nejlepším řešením. Při ztrátě ruky má každopádně význam jakákoliv náhrada, třeba i ta, která jen vyplňuje rukáv. Kromě estetiky především svou hmotností, protože vrací tělu správnou rovnováhu. „Když nemáte ruku, tak vám na jedné straně těla chybí třeba čtyři kila váhy. Je jasné, že to má dopad na páteř, kde dochází ke skoliotickým změnám,“ vysvětluje Ondřej Vyhnal, který se tu jako ortotik‑protetik věnuje péči o pacienty i výrobě vlastních protéz. Na stůl ve světlé kanceláři přitom vykládá různé typy umělých rukou – od těch pasivních přes mechanické až po myoelektrické ovládané pomocí elektrod.

Robotické protézy

Další 2
fotografie

Dnešní nejmodernější myoprotézy mají až 16 elektrod a právě díky nim je možné naučit robotickou ruku více různých pohybů. „Funguje to na principu pohybu v představě,“ vysvětluje Vyhnal. K zachovalé části končetiny protetici přiloží elektrody napojené přes speciální software na řídicí jednotku. Pak pacienta požádají, aby si představil konkrétní pohyb, například otevírání ruky. Zatímco pacient se soustředí na imaginární pohyb, jeho mozek začne vysílat do chybějící ruky signál, který snímače zaznamenávají jako pokyn k otevření ruky. „Neexistuje na to žádný univerzální impulz. Každý člověk vytváří originální vzorec svalových signálů, které my uložíme a přiřadíme je k příslušnému pohybu,“ dodává specialista. Ovládat protézu je pak velice intuitivní.

Starší typ protézy se dvěma elektrodami umí jen tři pohyby: otevřít a zavřít dlaň nebo rotovat v zápěstí. Novější model se 16 elektrodami už může být naprogramovaný na 12 různých úchopových vzorů a nabízí také možnost vytvořit zcela nový pohyb podle individuálních potřeb. „Zajímavé je, že přestože systém umí 12 úchopových vzorů, lidé většinou používají jen pár základních pohybů. Nejběžnější je ten silový a špetkový,“ podotýká Vyhnal.

Je to, jako když něco vnímáte nohama v přezkáčích.

Jeho kolega Jakub Zachoval má oproti ostatním zaměstnancům firmy jednu výhodu. Sám se narodil bez části pravé ruky, a tak má na vlastní kůži vyzkoušené, co používání protézy obnáší. To mu usnadňuje komunikaci s pacienty, protože rozumí jejich potřebám a případným obtížím. Přátelsky nám podává robotickou pravici na přivítanou. Prsty se svírají téměř plynule, stisk má pevný, ale hned ho zase uvolní. Působí to docela přirozeně. Jak ale reguluje sílu stisku, když dlaň druhého člověka necítí? „Dívám se,“ odpoví ortoticko‑protetický technik. Chce to podle něj trénink a zkušenost, aby si člověk intenzitu stisku nacvičil.

Takzvaná propriorecepce, tedy schopnost vnímat doteky zvenčí, zatím robotickým protézám chybí. „Samozřejmě cítím, že jsem se něčeho dotkl, protože je tam určitý tlak. Je to, jako když něco vnímáte nohama v přezkáčích,“ zkouší to popsat Zachoval. Chybí tam ale citlivost rozlišit přesné místo doteku, sílu a další vlastnosti, například hladký nebo hrubý povrch. Vzít do ruky třeba vejce, držet ho pevně a přitom ho nerozmáčknout, je pro člověka se zdravou rukou samozřejmost. S robotickou protézou je to těžší, protože uchopený předmět necítíte tak precizně, abyste sílu stisku mohli správně odhadnout. „Protéza se nikdy nevyrovná zdravé ruce,“ připomíná Zachoval, přestože se ve své profesi všemi způsoby snaží robotické ruce vylepšovat. Nejvíc mu v pravé ruce chybí jemná motorika. Na to, aby mohl uchopit jehlu nebo si posolit jídlo, mu ani nejmodernější myoprotéza nestačí.

Ruka pro golfového mistra

Příběhy pacientů, kteří s robotickou rukou dosáhli třeba obdivuhodných sportovních výsledků, zpravidla začínají velkým odhodláním učit se protézu maximálně využívat. To se naučil třeba šestnáctiletý Filip, který se s chybějící levou rukou stal mistrem České republiky v paragolfu. „Filipovi jsme vyrobili speciální sportovní protézu přizpůsobenou správnému úhlu uchopení golfové hole,“ pokračuje Vyhnal. Jiní sportovci zase využívají protézy s nástavcem pro posilování, pro jízdu na kole a další aktivity. „Sport je pro všechny pacienty důležitý jako prevence kardiovaskulárních problémů i kvůli psychohygieně,“ zdůrazňuje Zachoval, který sám chodí rád do posilovny a v Ottobocku pomáhá sportovat i ostatním handicapovaným. Jedinou obavu má z toho, že se při větší zátěži nebo silnějším úderu mohou elektronické protézy poškodit. Právě odolnost je jednou z vlastností, které by se podle protetiků mohly u robotických protéz ještě do budoucna zlepšovat. „Protézy horních končetin se ale vyrábí v malém množství, a tak se do jejich vývoje neinvestuje tolik jako do jiných produktů,“ vysvětluje Vyhnal. Mnozí pacienti o možnostech moderní protetiky ani nevědí nebo si na život bez jedné ruky tak zvykli, že se o elektronické náhrady nezajímají.

Automatizace a robotizace

Stáhněte si přílohu v PDF

Další bariérou mohou být chybějící finance. Nárok na robotickou protézu hrazenou ze zdravotního pojištění mají jen pacienti s oboustrannou amputací nebo ti, kdo se s chybějící končetinou už narodili. Těm, které například o jednu ruku připravila nehoda, proplatí pojišťovna jen pasivní náhradu. „Naštěstí máme skvělou spolupráci s Kontem Bariéry, které našim pacientům pomáhá shánět finance prostřednictvím dobročinných sbírek,“ dodává Vyhnal. Schopnost amputovaného používat obě ruce mnohdy rozhoduje o tom, zda zvládne vrátit se do práce a do běžného života. „Pro všechny je daleko výhodnější, aby člověk po amputaci normálně pracoval a přispíval na zdravotní a sociální pojištění namísto pobírání invalidního důchodu,“ domnívá se Vyhnal.

Zásadní vliv to má i na psychické zdraví pacienta. „Když člověk přijde o jakoukoli část těla, má to na něj pokaždé velký psychický dopad,“ potvrzuje Zachoval. Vrátit se po nehodě do běžného života bylo náročné i pro Denise, který dnes opět rozváží květiny svým zákazníkům. „Bez ruky jsem vůbec nedokázal chodit mezi lidi. Měl jsem hrozně nepříjemný pocit, že se na mě všichni koukají,“ přiznává cestou přes park plný kolemjdoucích. Z bílého rukávu mu přitom vykukuje nápadná robotická protéza. „Teď se koukají taky,“ dodává s úsměvem. Ale v jejich pohledu je obdiv a zvědavost, které mu zdaleka tak nevadí.

Článek byl publikován ve speciální příloze HN Automatizace a robotizace.