Ingegneria Biomedica presso l’Università del Michigan

ANN ARBOR—Il laboratorio di biomeccanica di riabilitazione presso l’Università del Michigan sembra parte parco giochi, parte studio cinematografico, parte donna bionica.

Un piede meccanico tagliato in modo pulito alla caviglia si trova su uno scaffale—una protesi per il test. Venti telecamere su treppiedi di varie altezze sono rivolte verso il centro della stanza verso un gruppo di oggetti casuali: una porta che si apre nel nulla. Un telefono fisso su un tavolo. Una brocca d’acqua e un bicchiere. Sedia., Una sandbox lunga e poco profonda.

In realtà, questi oggetti non sono affatto casuali, spiega la dottoranda U-M Susannah Engdahl. Sono stati accuratamente selezionati per misurare e confrontare la gamma di movimento delle persone che usano protesi contro coloro che non lo fanno.

Questa è l’area di ricerca di Engdahl, e la sua disabilità si è dimostrata utile nella creazione di questi esperimenti. A Engdahl mancano entrambe le mani e la maggior parte di entrambi i piedi.

Lei alza le spalle e sorseggia il suo caffè:

“Sono nato in questo modo. I medici non hanno mai inchiodato una causa.,”

Engdahl, 25 anni, ha conseguito la laurea alla Wittenberg University in Ohio, e dice di aver deciso il programma U-M in ingegneria biomedica perché “ha colpito tutti i segni di spunta”: salute, matematica, scienza e corpo umano.

“L’ingegneria biomedica è un campo ampio e le protesi si sono distinte perché sapevo già quanto possano essere importanti le protesi per migliorare la qualità della vita”, afferma Engdahl.

È stata nel laboratorio di Biomeccanica Riabilitativa di U-M Faculty member Deanna Gates per tre anni., Parte della Scuola di Kinesiologia, il laboratorio è nascosto nel seminterrato dell’edificio ricreativo del campus centrale in un campo da squash convertito che si sente ancora debolmente umido.

Susannah Engdahl, dottoranda in ingegneria biomedica, apre una porta di puntello nel Laboratorio di Biomeccanica, dove vengono condotti esperimenti per registrare il movimento muscolare., Credito di immagine: Austin Thomason, Michigan Photography

Engdahl è stata fortunata con le sue proprie mani protesiche, dice, perché ha avuto molto poco dolore o imbarazzo, che è un problema enorme fra gli utenti protesici. La sua è tra la famiglia di protesi chiamate mioelettriche, che funzionano catturando segnali elettrici dal corpo—in questo caso, le sue braccia—per controllare le sue mani.

Altre protesi sono alimentate dal corpo—sono tenute al corpo da imbracature e si muovono quando i cavi sono attivati dal movimento del corpo., Ognuno ha vantaggi e svantaggi, ma un grande vantaggio di Engdahl è che a prima vista non sai nemmeno che li indossa. Ha ricevuto il suo primo paio di protesi quando aveva circa 2.

“Il fattore cosmetico probabilmente ha aiutato i miei genitori a prendere questa decisione”, dice Engdahl, contemplando la manica elastica color carne che racchiude il guscio di plastica dura che protegge la minuscola elettronica e i motori che muovono le dita delle sue mani.

Ma nonostante il loro aspetto naturale, le protesi possono muoversi solo in una direzione., Le mani si aprono con il pollice che si muove in opposizione alle dita e si chiudono con il pollice che si muove verso le dita. Il pollice, l’indice e il medio si uniscono per creare una presa “treppiede”.

“Sviluppare protesi in grado di muoversi in modo più simile a una mano naturale è un’area attiva di ricerca”, dice Engdahl, afferrando la sua tazza di cartone.

Quantificare come le persone usano diversi tipi di protesi è uno dei progetti di ricerca di tesi di Engdahl e un interesse professionale.,

“È importante perché la maggior parte della ricerca attuale sulla funzione protesica proviene dal feedback dei pazienti”, afferma Gates, direttore del laboratorio e assistente professore con incarichi in kinesiologia e ingegneria biomedica.

“Non c’è una direzione chiara per concentrarsi sui miglioramenti nella qualità del movimento o della gamma di movimento, e nessun modo chiaro per convincere le compagnie di assicurazione a pagare per i dispositivi protesici avanzati.”

È naturale chiedersi come le persone con protesi svolgono le attività quotidiane: come si digita? Porte aperte? Ti allacci le scarpe?, Engdahl non pensa nemmeno al proprio lavoro, ma le compensazioni sono una parte della vita per qualsiasi utente protesico.

Engdahl dimostra uno di questi adattamenti quando apre la porta del puntello in laboratorio.

“È difficile per me stare davanti alla porta, quindi faccio un passo oltre”, dice. Non ha alcun movimento del polso, quindi si muove leggermente su un lato della manopola per la leva, quindi gira la maniglia.,

Dalla vita reale alla ricerca all’insegnamento

Engdahl non solo usa le sue esperienze con la perdita degli arti per informare la sua ricerca, ma le trasforma anche in opportunità di insegnamento per stimolare futuri scienziati. Ogni anno, lei aiuta Gates con l ” evento annuale FEMMES, che sta per le femmine Eccellere di più in matematica, Ingegneria e le scienze.

“Mostriamo alle ragazze come il cervello invia segnali ai muscoli e come questi possono essere misurati e quindi utilizzati per controllare le protesi”, dice Gates., “Susannah è abbastanza generosa da portare uno dei suoi vecchi set di mani per le ragazze da provare e mostra loro come li usa per fare cose diverse.”

Le ragazze trascorrono la giornata misurando la loro attività muscolare e facendo mani mobili di carta, spago e cannucce.

“È un grande evento che non sarebbe possibile se Susannah non fosse così aperta a parlare con le ragazze delle sue esperienze”, dice Gates.

Quando le viene chiesto se è naturalmente ottimista, Engdahl dice che non è facile confrontare le persone in termini di “superare” i problemi., Ha sempre avuto accesso alle migliori cure sanitarie e una famiglia di supporto, quindi potrebbe essere molto più semplice per lei superare qualcosa che è difficile per qualcuno senza quei vantaggi, dice.

“Anche se mi ci è voluto un po’ per capire tutti i trucchi del mestiere, ho scoperto che la maggior parte delle cose che devo fare nella vita quotidiana può essere realizzata con pazienza e creatività”, dice Engdahl. “Non ho motivo di sentirmi intimidito dalle barriere fisiche perché di solito sono in grado di trovare soluzioni. Certo, a volte le mie soluzioni non sono l’ideale., Ma l’autosufficienza è importante per me, e preferirei fare un compito lentamente piuttosto che non farlo affatto.”

Articolo originale:

  • Laura Bailey

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