Protezy kończyn na przestrzeni wieków. Od metalowych rąk do supertechnologii

Wojny, wypadki i choroby nieprzerwanie towarzyszą człowiekowi od zarania dziejów. Najdotkliwszym efektem wyżej wymienionych czynników było kalectwo z powodu utraty kończyny. Jak z tym problemem radzono sobie kiedyś, a jak dziś?

Protezy kiedyś

Wiecie, skąd pochodzą pierwsze wzmianki o protezach kończyn? Z poematów i opowieści. Najstarszy zapis wspominający protezę pochodzi z fragmentu Rygwedy, który opowiada o dziejach wojowniczej królowej Vishpali. Młoda wojowniczka straciła nogę podczas nocnej bitwy (lub nocnego wyścigu, tłumaczenia nie są zgodne). Poddani stworzyli dla niej "nogę z żelaza", by mogła walczyć lub biec dalej.

Starożytni Egipcjanie byli pionierami w tej dziedzinie i jako pierwsi budowali protezy kończyn na większą skalę. Widoczna na zdjęciu poniżej proteza dużego palca u nogi została znaleziona przy jednym ze zmumifikowanych ciał. Pełniła ona nie tylko funkcję estetyczną, ale według naukowców poprawiała także balans ciała i pomagała rytmicznie chodzić okaleczonej osobie.

Kolejne wzmianki o protezach zawdzięczamy Grekom. Jedna z najstarszych opowieści przypomina nieco film "Piła". Herodot wspomina o myślicielu Hegezistratosie, który trafił do spartańskiej niewoli i odciął sobie stopę, by wyzwolić się z okowów. Po udanej ucieczce miejsce stopy zajęła drewniana proteza. Nie posłużyła mu jednak długo, bo wkrótce ponownie trafił w łańcuchy i został stracony na wyspie Zakyntos.

W Imperium Rzymskim także stosowano protezy. Pliniusz Starszy wspomina o rzymskim generale, który utraciwszy lewą rękę podczas bitwy, zdecydował się na dorobienie metalowej protezy przytwierdzonej do zbroi. Jej zadaniem było trzymanie tarczy, podczas gdy prawa ręka zajmowała się mieczem. Warto zwrócić uwagę, że ranga generała znacznie wzrosła, ponieważ sztuczna kończyna budziła postrach wśród wrogów i szacunek wśród przyjaciół.

Dokonajmy teraz czasowego skoku do początków XVI w. Technika ruszyła nieco do przodu, podobnie jak znajomość mechanizmów funkcjonowania ludzkiego ciała. Götz von Berlichingen, niemiecki rycerz, bierze udział w oblężeniu Landshut w 1505 r. Podczas bitwy dosięga go "ukąszenie żmii", czyli wystrzał z kolubryny. Kula trafia w miecz, który z kolei odcina trzymającą go rękę i pozostawia rycerza okaleczonego i zdruzgotanego.

Niepogodzony z losem Berlichingen zamawia u rzemieślników mechaniczną dłoń. Nowa kończyna była prawdziwym cudem techniki. Mogła utrzymać miecz oraz pióro, a sam rycerz odzyskał wigor i zapał. Ze swej protezy uczynił znak rozpoznawczy, co widać na większości wizerunków Berlichingena. Po utracie ręki jeszcze wielokrotnie brał udział w potyczkach i dysputach między landami. Rycerz miał trzy córki i siedmiu synów, a jego ród dotrwał do dziś.

Do elementów mechanicznych dołączyły wkrótce skomplikowane komponenty sprężynowe. Widoczna na zdjęciu poniżej proteza pochodzi z 1580 r. Jej palce zaciskają się na trzymanym przedmiocie za pomocą wmontowanych w przegub sprężyn. Uścisk zwalniało się specjalnym przyciskiem.

Także z końca XVI w. pochodzi ten niezwykły projekt chirurga Ambroise Paré. Był to niezwykle pomysłowy królewski lekarz. To między innymi jemu zawdzięczamy rezygnację z przypalania ran i kikutów gorącym żelazem. Ambroise Paré odkrył prostszy sposób na tamowanie upływu krwi - związywanie żył i tętnic na supeł.

Widoczny na rycinie projekt mechanicznej dłoni pojawił się po fali samobójstw okaleczonych żołnierzy, którzy nie wyobrażali sobie dalszego życia bez utraconych kończyn. Lekarz nie tylko opracował anatomicznie odwzorowaną mechaniczną dłoń, ale także zajmował się nogami. W jednym z projektów pojawia się pierwszy przykład blokowanego kolana (blokada stawu przy pozycji stojącej).

Nie sposób pisać o protezach bez podania najbardziej wyrazistego przykładu - Oscar Pistorius. Z pozoru proste rozwiązanie wzbudziło olbrzymie nadzieje wśród osób niepełnosprawnych i niezwykłe kontrowersje związane z uprawianym przez Oscara sportem. Protezy Cheetah Flex sprawdzają się na tyle dobrze, że słynny biegacz konkuruje z pełnosprawnymi atletami. Czy jest to zgodne z zasadami fair play? Kto podejmie się oceny, czy nowe nogi Pistoriusa sprawują się lepiej, czy gorzej od nóg przeciętnego atlety?

Pływackim odpowiednikiem nóg Oscara jest prototyp The Neptune. Chyba nie muszę przekonywać, że pływak wyposażony w taki zestaw płetw będzie radził sobie lepiej niż pełnosprawny zawodnik. Testy wykazały, że tak właśnie może być. Projektant nie zdecydował się na wdrożenie modelu do produkcji masowej.

Bardziej skomplikowane rozwiązania cieszą się taką samą popularnością jak proste. ReWalk nie jest do końca protezą, choć korzysta z bardzo podobnych technologii co pełnoprawne mechaniczne kończyny. Zasilane baterią w plecaku silniki wspomagają osłabione mięśnie i poruszają się zgodnie z zasadami anatomii. Sterowanie odbywa się za pomocą pilota na nadgarstku oraz przycisków wmontowanych w kule. Claire Lomas ukończyła dzięki ReWalk Maraton w ciągu 16 dni. Claire jest sparaliżowana od pasa w dół.

I-LIMB to dziś szczyt możliwości technologicznych w dziedzinie protez. Kończyna odbiera sygnały mioelektryczne z kikuta i na ich podstawie porusza nadgarstkiem i palcami. Pierwsze testy dają różne rezultaty, ale jestem pewien, że technologia ta z czasem się upowszechni i wszystkie protezy będą korzystać z dokonań biomimetyki.