การเข้าใจประเภทต่าง ๆ ของมือเทียม

การจัดประเภทหลักของมือเทียม: ตามหน้าที่ การควบคุม และระดับการตัดแขน

มือเทียมมีหมวดหมู่หลักใดบ้าง

โดยพื้นฐานแล้ว ปัจจุบันมีอุปกรณ์มือเทียมหลักๆ อยู่สี่ประเภทในตลาด ได้แก่ แบบพาสซีฟ อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากร่างกาย แบบที่ใช้เทคโนโลยีไมโออิเล็กทริก และแบบไฮบริดที่รวมแนวทางต่างๆ เข้าด้วยกัน อุปกรณ์แบบพาสซีฟเน้นที่รูปลักษณ์ภายนอกเป็นหลัก โดยใช้ผิวซิลิโคนที่ดูสมจริง เพื่อช่วยให้ผู้ใช้รู้สึกมั่นใจในรูปลักษณ์ของตนเองมากขึ้นในสังคม แม้ว่าจะแทบไม่สามารถจับสิ่งของได้จริงๆ ก็ตาม อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากร่างกายทำงานผ่านสายเคเบิลและสายรัดที่ควบคุมด้วยการเคลื่อนไหวของไหล่หรือแขน ซึ่งให้การทำงานพื้นฐานโดยไม่จำเป็นต้องใช้อิเล็กทรอนิกส์เลย อุปกรณ์ไมโออิเล็กทริกอ่านสัญญาณกล้ามเนื้อจากขั้วไฟฟ้าที่ติดบนผิวหนังเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ในมือ ทำให้การใช้งานรู้สึกเป็นธรรมชาติมากยิ่งขึ้น บางคนเลือกใช้ระบบไฮบริดเมื่อต้องการความสามารถพิเศษสำหรับงานเฉพาะทาง รายงานล่าสุดในปี 2024 แสดงให้เห็นว่าผู้ใช้งานเกือบ 6 ใน 10 ที่ต้องการการควบคุมการเคลื่อนไหวแบบละเอียด จะเลือกใช้อุปกรณ์แบบไมโออิเล็กทริกหรือแบบไฮบริด เพราะทำงานได้ดีกว่าสำหรับกิจวัตรประจำวันที่พวกเขาต้องทำ

ระดับการตัดอวัยวะมีผลต่อการเลือกใช้มือเทียมอย่างไร

ตำแหน่งที่แขนหรือขาขาดออกไปมีความสำคัญอย่างมากเมื่อต้องเลือกอุปกรณ์เสริมเทียมที่เหมาะสม ผู้ที่สูญเสียแขนต่ำกว่าข้อศอกมักจะได้รับมือเทียมไฟฟ้าที่ทันสมัยในปัจจุบัน อุปกรณ์เหล่านี้สามารถหมุนที่ข้อมือได้หลายทิศทาง และมีการตั้งโปรแกรมลักษณะการจับต่างๆ ไว้ การที่อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานได้ดีนั้นเป็นเพราะยังคงมีเนื้อเยื่อกล้ามเนื้ออยู่บริเวณแขนล่างเพียงพอที่จะรับสัญญาณไปควบคุมอุปกรณ์เสริมเทียม อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ที่สูญเสียแขนเหนือข้อศอก สถานการณ์จะแตกต่างออกไป เนื่องจากไม่มีพื้นที่กล้ามเนื้อเหลืออยู่มากพอที่จะทำให้ระบบควบคุมด้วยไฟฟ้าขั้นสูงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงทำให้หลายคนต้องหันไปใช้อุปกรณ์เสริมเทียมแบบดั้งเดิมที่ขับเคลื่อนด้วยแรงกายแทน ตามรายงานการวิจัยที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วโดยกลุ่มวิจัยอุปกรณ์เสริมเทียมชั้นนำ ผู้ที่สูญเสียแขนต่ำกว่าข้อศอกส่วนใหญ่สามารถทำกิจกรรมประจำวันได้ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ด้วยอุปกรณ์เสริมเทียมรุ่นใหม่ แต่ตัวเลขนี้ลดลงเหลือประมาณครึ่งหนึ่งสำหรับผู้ที่สูญเสียแขนเหนือข้อศอก

บทบาท ของ การ ใช้ งาน และ ความ สวยงาม ใน การ ออกแบบ โปรเทส

เมื่อสร้างอุปกรณ์ขั้นเทียม นักขั้นเทียมต้องหาทางกลางระหว่างการทํางานของสิ่งใดอย่างหนึ่ง และการทําให้ผู้คนรู้สึกในตัว คนงานที่ทํางานหนัก มีแนวโน้มที่จะเลือกตะขอที่แข็งแรงที่ใช้พลังกาย แต่ผู้เชี่ยวชาญที่พบลูกค้าหน้าต่อหน้ามักต้องการอะไรที่ดูเป็นธรรมชาติกว่า บางครั้งก็เลือกใช้เทียมปรับมือแบบไม่ใช้งานด้วยรายละเอียดซิลิโคนที่จริงจัง เช่น เล็บและเส้นเลือดที่เห็นได้ รุ่นไฮบริดใหม่ๆ กําลังเริ่มแก้ปัญหานี้ ภาพนี้มีหน้าปกเครื่องสําอางที่เปลี่ยนได้ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถสอดคล้องกับสไตล์ของพวกเขา และมีเครื่องมือที่ใช้สําหรับงานเฉพาะเจาะจง คน บาง คน อาจ ติด จับ ปอน ที่ เป็นพิเศษ สําหรับ งาน สํานักงาน ใน วัน หนึ่ง และ เปลี่ยน ไป ใช้ จับ ปอน ที่ ยกน้ําหนัก ใน โรง แข่ง กีฬา ใน วัน ถัดไป ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้การทํางานประจําวัน และความรู้สึกของตัวเอง

มือเทียมที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากลำตัวและมือเทียมแบบไมโออิเล็กทริก: การเปรียบเทียบกลไกการควบคุม

อุปกรณ์เสริมเทียมที่ขับเคลื่อนด้วยร่างกายทำงานอย่างไร?

มือเทียมที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากร่างกายทำงานผ่านระบบสายรัดและสายเคเบิลโบว์เดน (Bowden cables) ที่ติดอยู่กับบริเวณหัวไหล่หรือส่วนต้นแขน เมื่อผู้ใช้งานขยับส่วนต่างๆ ของร่างกายนี้ จะทำให้เกิดแรงตึงในเครือข่ายสายเคเบิล ส่งผลให้กลไกของมือเปิดและปิดตามการเคลื่อนไหว เช่น การยกหัวไหล่เพียงเล็กน้อย ก็สามารถทำให้นิ้วมือโค้งงอรอบวัตถุได้ ทำให้ผู้ใช้สามารถจับขวดน้ำจากประตูตู้เย็นได้ ข้อดีที่สำคัญของระบบนี้คือ ไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่เลย ทำให้อุปกรณ์สามารถใช้งานได้ต่อเนื่องทุกวัน และจากการรายงานทางการแพทย์หลายฉบับในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พบว่าโมเดลส่วนใหญ่สามารถใช้งานได้นานระหว่างเจ็ดถึงสิบปีเต็ม หากมีการดูแลรักษาอย่างเหมาะสมเป็นระยะ

ข้อดีและข้อจำกัดของมือเทียมที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากร่างกาย

• ข้อดี : ต้นทุนต่ำกว่า (3,000–8,000 ดอลลาร์ เทียบกับมากกว่า 20,000 ดอลลาร์สำหรับแบบไมโออิเล็กทริก) ความทนทานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง และการรับรู้สัมผัสโดยตรงผ่านแรงต้านของสายเคเบิล
• ข้อเสีย : ความสามารถในการจับที่จำกัด (โดยทั่วไปมีเพียงหนึ่งหรือสองโหมด) และความเมื่อยล้าทางร่างกายเมื่อใช้งานเป็นเวลานาน

ผู้คนควบคุมอวัยวะเทียมแบบไมโออิเล็กทริกอย่างไร?

อุปกรณ์เสริมช่วยเดินแบบไมโออิเล็กทริกทำงานโดยการตรวจจับสัญญาณไฟฟ้าจากกล้ามเนื้อที่เหลืออยู่ในแขนหลังจากการตัดแขนทิ้ง สัญญาณเหล่านี้จะถูกตรวจจับผ่านขั้วไฟฟ้าชนิดผิวสัมผัสที่วางอยู่บนผิวหนัง จากนั้นส่งไปยังคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กภายในอุปกรณ์ คอมพิวเตอร์จะประมวลผลสิ่งที่ได้รับและสั่งให้มอเตอร์ขนาดเล็กทำงานเมื่อใดก็ตามที่ต้องการให้นิ้วขยับ คนที่ใช้อุปกรณ์เหล่านี้จะต้องใช้เวลาฝึกควบคุมกล้ามเนื้อส่วนต่างๆ อย่างแยกส่วน เช่น บางคนอาจฝึกหดกล้ามเนื้อบริเวณใดบริเวณหนึ่งของแขนล่างเพียงจุดเดียว เพื่อทำให้มือเปิดออกเมื่อยื่นมือไปจับอะไรบางอย่าง เช่น ลูกบิดประตู หรือหยิบบัตรเครดิตออกจากกระเป๋าสตางค์ โมเดลใหม่ๆ บางรุ่นสามารถแยกแยะความแตกต่างของการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อที่ละเอียดมากได้ ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถทำสิ่งที่ซับซ้อนได้ เช่น การจับดัมเบลล์อย่างเหมาะสมขณะออกกำลังกายที่โรงยิม หรือการพิมพ์ข้อความบนแป้นพิมพ์โดยไม่เกิดข้อผิดพลาด

การตรวจจับสัญญาณกล้ามเนื้อและความไวของขั้วไฟฟ้าในระบบไมโออิเล็กทริก

เซนเซอร์ระดับสูงสามารถทำให้ความแม่นยำของสัญญาณอยู่ที่ 95–98% ภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้ (Horton O&P 2023) อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพอาจได้รับผลกระทบจากเหงื่อ เนื้อเยื่อแผลเป็น หรือข้อผิดพลาดในการจัดวางอิเล็กโทรด โมเดลใหม่ๆ มีการใช้อัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องที่สามารถปรับตัวเข้ากับรูปแบบระบบประสาทและกล้ามเนื้อเฉพาะบุคคลไปตามกาลเวลา ช่วยเพิ่มความสามารถในการตอบสนอง และลดการเกิดการทำงานผิดพลาดในสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลาย

รูปแบบการจับ การตอบสนอง และประสิทธิภาพการใช้งานจริง

มือประดิษฐ์ไมโออิเล็กทริกระดับสูงมาพร้อมกับโหมดการจับที่ตั้งไว้ล่วงหน้าประมาณ 5 ถึง 8 รูปแบบ เช่น ความสามารถในการหยิบจับของชิ้นเล็กๆ ด้วยปลายนิ้ว หรือการจับสิ่งของขนาดใหญ่และหนัก ซึ่งทำให้ผู้ใช้มีทางเลือกมากขึ้นอย่างมากในการทำกิจกรรมประจำวัน ตามผลการศึกษาเมื่อปีที่แล้ว พบว่าประมาณ 8 จาก 10 ของผู้ใช้งานระบุว่าพวกเขารู้สึกมีความเป็นอิสระมากขึ้นเมื่อใช้มือประดิษฐ์หลายรูปแบบเหล่านี้ เมื่อเทียบกับรุ่นเก่าที่ขับเคลื่อนด้วยแรงกายซึ่งทำได้เพียงหนึ่งอย่างในแต่ละครั้ง อย่างไรก็ตาม เวลาตอบสนองยังไม่เร็วเท่ากับมือมนุษย์จริงๆ ซึ่งใช้เวลาตั้งแต่ครึ่งวินาทีไปจนถึงประมาณ 1.2 วินาทีสำหรับการเคลื่อนนิ้ว แต่โดยสุจริต ความล่าช้านี้แทบไม่สังเกตเห็นได้ในกิจกรรมปกติ เช่น การหยิบถ้วยกาแฟ หรือการหมุนลูกบิดประตู ดังนั้นผู้ใช้ส่วนใหญ่จึงพบว่าอุปกรณ์นี้ใช้งานได้ดีสำหรับกิจวัตรประจำวัน

มือประดิษฐ์ขั้นสูง: เทคโนโลยีไบโอนิกและการเชื่อมต่อกับระบบประสาท

คำจำกัดความของมือประดิษฐ์ไบโอนิกและความสามารถของมัน

มือประดิษฐ์ไบโอนิกส์สมัยใหม่รวมชิ้นส่วนอิเล็กโทรเมคานิคอล เซ็นเซอร์ขั้นสูง และการเชื่อมต่อกับสมอง เพื่อเลียนแบบการทำงานของมือจริง สิ่งที่ทำให้มันพิเศษคือความสามารถในการแปลงกิจกรรมของกล้ามเนื้อให้กลายเป็นการเคลื่อนไหวของนิ้วอย่างแท้จริง ผู้ใช้งานจึงสามารถทำสิ่งต่างๆ เช่น การหยิบไข่โดยไม่ทำให้แตก หรือการใส่กุญแจเข้าล็อกได้อย่างถูกต้อง รุ่นล่าสุดที่ออกมาจากห้องปฏิบัติการชั้นนำในปัจจุบันมีอิเล็กโทรดถึง 16 ตัวในแต่ละพื้นที่ของเซ็นเซอร์ ซึ่งมากกว่ารุ่นที่มีในปี 2020 ถึงสองเท่า การปรับปรุงนี้ส่งผลอย่างชัดเจน โดยผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าความแม่นยำในการอ่านสัญญาณดีขึ้นประมาณ 43 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับรุ่นเก่า สำหรับผู้ที่ต้องอาศัยอุปกรณ์เหล่านี้ การพัฒนาในระดับนี้หมายถึงการทำกิจวัตรประจำวันได้อย่างลื่นไหลมากขึ้น และเพิ่มความเป็นอิสระโดยรวม

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมือไบโอนิกส์และอินเตอร์เฟซประสาท

ความก้าวหน้าด้านอินเตอร์เฟซประสาททำให้สามารถสื่อสารแบบสองทางระหว่างเส้นประสาทรอบนอกและฮาร์ดแวร์อุปกรณ์เทียมได้ งานศึกษาในปี 2024 แสดงให้เห็นว่าอัลกอริธึมแบบปรับตัวในมือกลรุ่นถัดไปช่วยลดข้อผิดพลาดในการจับของลง 68% เมื่อเทียบกับรุ่นก่อน (Nature, 2024) คุณสมบัติที่ปรับปรุงหลักๆ ได้แก่

ความก้าวหน้าเหล่านี้ช่วยสนับสนุนการควบคุมที่ลื่นไหลและเป็นธรรมชาติมากขึ้น และเปิดทางสู่การผสานรวมการตอบสนองเชิงประสาทสัมผัสแบบเรียลไทม์

กรณีศึกษา: การปลูกถ่ายเส้นประสาทเข้ากล้ามเนื้อเฉพาะจุดในผู้ใช้มือเทียมไบโอนิกส์

การทดลองทางคลินิกในปี 2024 ที่มีผู้เข้าร่วม 127 คนแสดงให้เห็นว่า การปลูกถ่ายเส้นประสาทเข้ากล้ามเนื้อเฉพาะจุด (TMR) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของมือเทียมไบโอนิกส์อย่างมีนัยสำคัญ ผู้ป่วยที่ได้รับ TMR แสดงความสามารถในการกำจับที่สม่ำเสมอมากขึ้นถึง 52% และรายงานการเคลื่อนไหวของหัวไหล่เพื่อชดเชยลดลง 40% ในระหว่างการทำงานประจำวัน เมื่อเทียบกับผู้ใช้ที่ไม่ได้รับ TMR ซึ่งบ่งชี้ถึงการปรับปรุงด้านพลศาสตร์ของร่างกายและการลดแรงกดที่ข้อต่อ

ต้นทุนเทียบกับประโยชน์ในการใช้งาน: การประเมินมูลค่าของระบบไบโอนิกส์

ป้ายราคาของอุปกรณ์โปรสเธติกส์ไบโอนิกส์อาจอยู่ในช่วงระหว่างห้าหมื่นถึงหนึ่งแสนยี่สิบพันดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งสูงกว่าอุปกรณ์ทดแทนที่ใช้พลังงานจากร่างกายถึงประมาณ 3 ถึง 8 เท่า อย่างไรก็ตาม การสำรวจเมื่อไม่นานมานี้แสดงให้เห็นว่าผู้ที่ได้รับอวัยวะเทียมขั้นสูงเหล่านี้ประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์ยังคงทำงานได้นานขึ้นและเข้าร่วมกิจกรรมทางสังคมมากขึ้น (วารสาร Journal of Neuroengineering พบข้อมูลนี้ในการศึกษาปี 2023) บริษัทประกันภัยก็เริ่มขยายการคุ้มครองมากขึ้นเช่นกัน ตั้งแต่ปีที่แล้ว มีทั้งหมด 29 รัฐในอเมริกาที่ครอบคลุมการคุ้มครองอุปกรณ์โปรสเทติกส์แบบผสานระบบประสาท ซึ่งต้องเป็นอุปกรณ์ที่ผ่านมาตรฐานความปลอดภัย ISO 13482 อย่างเคร่งครัด สิ่งนี้หมายความว่า ผู้คนจำนวนมากมีสิทธิ์เข้าถึงเทคโนโลยีที่มีราคาแพงแต่เปลี่ยนแปลงชีวิตได้มากกว่าที่เคยเป็นมา

แนวโน้ม: การผสานรวมปัญญาประดิษฐ์และระบบการเรียนรู้ของเครื่องในการควบคุมอุปกรณ์โปรสเทติกส์

อุปกรณ์โปรสเธติกที่ควบคุมด้วยปัญญาประดิษฐ์กำลังเปลี่ยนวิธีที่ผู้คนโต้ตอบกับแขนขาของตนเอง โดยเรียนรู้จากการเคลื่อนไหวของผู้ใช้แต่ละคนตลอดทั้งวัน ตามรายงานล่าสุดจาก Human Augmentation Technology Report ปี 2024 พบว่ามีการยื่นจดสิทธิบัตรสำหรับอุปกรณ์เสริมความพิการที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์เพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า เมื่อเทียบกับเมื่อสามปีก่อนในปี 2021 สิ่งที่ทำให้ระบบใหม่เหล่านี้พิเศษคือความสามารถในการคาดการณ์สิ่งที่ผู้ใช้ต้องการทำต่อไป ตัวอย่างเช่น เมื่อบุคคลหนึ่งหยิบถ้วยกาแฟ ระบบสามารถตรวจจับได้ว่าพวกเขากำลังจะวางถ้วยลง โดยไม่จำเป็นต้องคิดถึงทุกขั้นตอนเล็กๆ น้อยๆ ที่เกี่ยวข้อง การคาดการณ์อย่างชาญฉลาดแบบนี้ช่วยลดความเหนื่อยล้าทางจิตใจได้อย่างมาก โดยเฉพาะเมื่อต้องทำภารกิจที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวหลายครั้ง

โซลูชันโปรสเธติกเพื่อความงามและแบบผสม: การเชื่อมโยงระหว่างรูปลักษณ์และความเป็นประโยชน์ใช้สอย

อุปกรณ์โปรสเธติกแบบพาสซีฟ: บทบาทของรูปลักษณ์ในสถานการณ์ทางสังคมและการทำงาน

มือเทียมแบบพาสซีฟเน้นที่การดูเหมือนมือจริงมากกว่าการเคลื่อนไหวได้ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับผู้ที่ให้ความสำคัญกับรูปลักษณ์ของมือในสถานการณ์การทำงานหรือเมื่อพบปะผู้อื่นในเชิงสังคม มือเทียมเหล่านี้ทำจากวัสดุซิลิโคนนุ่มที่ให้ความรู้สึกเบาสบายเมื่อสวมใส่ สามารถเลียนแบบรูปร่างของมือจริงได้ค่อนข้างดี ทั้งในเรื่องสีผิวและแม้แต่รายละเอียดของเล็บมือ เหล่านี้ช่วยลดความสนใจจากผู้อื่นที่อาจสังเกตเห็นว่าผู้ใช้มีแขนขาที่แตกต่างออกไป ตามการศึกษาวิจัยบางชิ้นที่ทำเมื่อปีที่แล้ว พบว่าประมาณสองในสามของผู้ที่ถูกสำรวจระบุว่าพวกเขาชอบมือเทียมแบบพาสซีฟมากกว่าเมื่ออยู่ในสังคม เพราะช่วยเพิ่มความมั่นใจในการพูดคุยหน้าต่อหน้ากับเพื่อนและเพื่อนร่วมงาน

ซิลิโคนเคลือบผิวและการออกแบบที่เหมือนจริงในมือเทียมเพื่อความงาม

ซิลิโคนโปรสเธติกในปัจจุบันสามารถดูเหมือนผิวจริงได้เกือบทุกประการ เนื่องจากมีชั้นพิเศษที่เลียนแบบสิ่งต่าง ๆ เช่น ไขมันใต้ผิวหนัง เส้นเลือด หรือแม้แต่ลายนิ้วมือ สีของมันยังเปลี่ยนแปลงอย่างอ่อนโยนตามอุณหภูมิด้วย ทำให้เข้ากับสภาพอากาศที่แตกต่างกันได้ดีตลอดทั้งปี การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Rehabilitation Medicine พบข้อมูลที่น่าสนใจว่า ประมาณสี่ในห้าของผู้ที่สวมใส่อวัยวะเทียมรูปลักษณ์สมจริงเหล่านี้ รู้สึกกังวลน้อยลงเมื่อพบปะผู้อื่นเป็นครั้งแรก สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างทางจิตใจที่มีอยู่มากเพียงใด เมื่อบุคคลหนึ่งมีอวัยวะเทียมที่ดูเหมือนมนุษย์แท้จริง แทนที่จะดูประดิษฐ์อย่างชัดเจน

ไฮบริดโปรสเธติกคืออะไร และทำงานอย่างไร?

อุปกรณ์โปรสเธติกแบบไฮบริดผสมผสานสายเคเบิลที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากลำตัวแบบดั้งเดิมเข้ากับเซ็นเซอร์ไมโออิเล็กทริกสมัยใหม่ เพื่อให้ผู้ใช้มีสองวิธีในการควบคุมอุปกรณ์เทียมในหน่วยเดียว ลองนึกถึงบุคคลที่จำเป็นต้องจับสิ่งของอย่างมั่นคงโดยใช้การเคลื่อนไหวของหัวไหล่ แต่ยังต้องการการควบคุมนิ้วอย่างแม่นยำเพื่อหยิบสิ่งของ พวกเขาสามารถทำทั้งสองอย่างพร้อมกันได้ด้วยอุปกรณ์ไฮบริดเหล่านี้ การศึกษาวิจัยชี้ให้เห็นว่า ผู้ที่ใช้อุปกรณ์โปรสเธติกแบบไฮบริดสามารถทำงานต่าง ๆ ได้เร็วกว่าผู้ที่ใช้ระบบควบคุมเพียงประเภทเดียวประมาณ 34% สิ่งนี้ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมากเมื่อทำกิจกรรมประจำวันที่ต้องอาศัยการประสานงานระหว่างมือและส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย เช่น การใช้เครื่องมือหรือการพิมพ์บนคีย์บอร์ด

การรวมระบบควบคุมด้วยพลังงานจากลำตัวและระบบไมโออิเล็กทริกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน

วิธีการรวมกันนี้ใช้ประโยชน์จากสิ่งที่ดีที่สุดของแต่ละระบบ อุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากร่างกายมีความเหมาะสมมากเมื่อผู้ใช้ต้องยกของหนัก เนื่องจากสามารถรับน้ำหนักได้ประมาณ 25 ปอนด์โดยไม่มีปัญหา ในขณะเดียวกัน ส่วนประกอบไฟฟ้าช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมการเคลื่อนไหวที่ละเอียดอ่อนมากขึ้น เช่น การหยิบไข่โดยไม่ทำให้แตก ผู้ใช้มักจะสลับไปมาระหว่างโหมดต่างๆ เหล่านี้ ขึ้นอยู่กับสิ่งที่ต้องทำในแต่ละช่วงเวลา ซึ่งช่วยลดความเมื่อยล้า และการปรับท่าทางที่ไม่เหมาะสมที่เราทำเมื่ออุปกรณ์ของเราไม่เหมาะกับงานนั้นๆ โดยในระยะยาวอาจนำไปสู่ปัญหาต่างๆ ที่เกิดกับกล้ามเนื้อและข้อต่อ

แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยีมือเทียมและการนวัตกรรมที่เน้นผู้ใช้เป็นศูนย์กลาง

นวัตกรรมใหม่ที่กำลังเกิดขึ้นในการควบคุมกลไกของมือเทียม

ระบบควบคุมล่าสุดทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการอ่านสัญญาณกล้ามเนื้อขนาดเล็กเหล่านี้ และคาดเดาว่าผู้ใช้ต้องการทำอะไร ก่อนที่พวกเขาจะรู้ตัวเองด้วยซ้ำ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานอย่างหนักในการสอนให้คอมพิวเตอร์เข้าใจข้อมูล EMG ได้ดีขึ้น ซึ่งหมายความว่า ระบบใหม่เหล่านี้สามารถสลับระหว่างประเภทการจับต่างๆ ได้เร็วกว่ารุ่นเก่าประมาณหนึ่งในสี่ ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้งานสะดวกสบายมากขึ้น โดยไม่จำเป็นต้องคิดตลอดเวลาเพื่อเปลี่ยนโหมดด้วยตนเอง สิ่งที่น่าประทับใจจริงๆ คือ ระบบอัจฉริยะเหล่านี้สามารถปรับตัวให้เข้ากับโครงสร้างร่างกายของแต่ละบุคคลได้อย่างไร ผู้คนที่มีขนาดมือหรือรูปแบบการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกัน จะได้รับประสบการณ์ที่ถูกปรับแต่งเฉพาะบุคคล ทำให้สามารถเปลี่ยนจากการทำสิ่งง่ายๆ เช่น การหยิบส้อม ไปจนถึงการพิมพ์บนคีย์บอร์ดได้อย่างลื่นไหลโดยไม่สะดุด

บทบาทของเซนเซอร์สวมใส่และระบบตอบสนองทางประสาทสัมผัส

อุปกรณ์ขาเทียมสมัยใหม่เริ่มมีการติดตั้งเซนเซอร์ขนาดเล็กที่สามารถสวมใส่ได้ ซึ่งมีความสามารถในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงแรงดัน อุณหภูมิ และแม้แต่พื้นผิวของวัตถุ เซนเซอร์เหล่านี้ส่งสัญญาณผ่านเทคนิคกระตุ้นเส้นประสาท ทำให้ผู้ที่สูญเสียแขนขารู้สึกได้ว่ามือเทียมของตนกำลังสัมผัสสิ่งใดอยู่ การศึกษาล่าสุดในปี 2023 พบสิ่งที่น่าทึ่งอย่างหนึ่งคือ ผู้ที่ใช้อุปกรณ์ขาเทียมขั้นสูงที่มีระบบตอบสนองทางประสาทสัมผัส มีแนวโน้มที่จะทำของหล่นลดลงประมาณ 40% ในระหว่างทำกิจกรรมประจำวัน สาขานี้กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วด้วยนวัตกรรมใหม่ๆ เช่น ถุงมือฮัปติก (haptic gloves) และแผ่นอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดบนผิวหนัง ซึ่งสามารถส่งความรู้สึกไปยังเส้นประสาทที่เหลืออยู่ได้โดยตรง สิ่งนี้สร้างการเชื่อมต่อที่สมบูรณ์ โดยที่คำสั่งการเคลื่อนไหวและการตอบสนองทางประสาทสัมผัสทำงานร่วมกันอย่างเป็นธรรมชาติ เหมือนกับที่เกิดขึ้นในอวัยวะชีวภาพ

แนวโน้มในอนาคต: สู่การเคลื่อนไหวตามธรรมชาติและการตอบสนองอย่างเต็มรูปแบบ

สิ่งที่เราอาจได้เห็นในอีกสิบปีข้างหน้า ได้แก่ มือเทียมที่สามารถตอบสนองได้เกือบจะทันที โดยมีความล่าช้าต่ำกว่า 50 มิลลิวินาที พร้อมระบบปัญญาประดิษฐ์ที่ฉลาดพอจะคาดเดาสิ่งที่ผู้ใช้ต้องการ แม้กระทั่งก่อนที่พวกเขาจะคิดจะขยับนิ้วมือ นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานอย่างหนักเกี่ยวกับสิ่งต่างๆ เช่น การเชื่อมต่อสมองแบบออพโตเจเนติกส์ และซอฟต์แวร์ที่ปรับตัวเองโดยอัตโนมัติ เพื่อให้สามารถเลียนแบบการเคลื่อนไหวของมือจริงของเราได้ครบทั้ง 27 รูปแบบ เมื่อนักออกแบบให้ความสำคัญมากขึ้นกับการทำให้อุปกรณ์เหล่านี้ใช้งานได้สำหรับทุกคน ไม่ใช่เพียงแค่กลุ่มคนบางกลุ่ม ก็ทำให้มีความหวังว่าเทคโนโลยีใหม่ๆ เหล่านี้จะเข้าถึงได้สำหรับผู้ที่สูญเสียแขนขา ไม่ว่าจะสูญเสียที่ตำแหน่งใด และไม่ขึ้นกับจำนวนเงินที่พวกเขาจะต้องจ่ายสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ประโยชน์ของมือเทียมแบบไฮบริดคืออะไร

มือเทียมแบบไฮบริดรวมเอาสายควบคุมด้วยแรงกายภาพและเซนเซอร์ไมโออิเล็กทริกไว้ด้วยกัน ซึ่งให้ผู้ใช้สามารถควบคุมได้สองแบบ ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการทำงานดีขึ้นประมาณ 34% เมื่อเทียบกับระบบที่ใช้การควบคุมแบบเดียว

ระบบอวัยวะเทียมสมัยใหม่ให้รูปลักษณ์ที่สมจริงในด้านความงามอย่างไร

ระบบอวัยวะเทียมสมัยใหม่ใช้ชั้นซิลิโคนที่เลียนแบบผิวหนังจริง รวมถึงเส้นเลือด ชั้นไขมัน และแม้แต่ลายนิ้วมือ ทำให้ได้รูปลักษณ์ที่เหมือนจริงอย่างมาก

ในอนาคตคาดว่าจะมีความก้าวหน้าอะไรบ้างสำหรับมือเทียม

ความก้าวหน้าของอวัยวะเทียมในอนาคตอาจรวมถึงเวลาตอบสนองต่ำกว่า 50 มิลลิวินาที และระบบปัญญาประดิษฐ์ที่สามารถทำนายเจตนาของผู้ใช้งาน เพื่อการเคลื่อนไหวและการตอบสนองที่เป็นธรรมชาติยิ่งขึ้น