Những tiến bộ trong công nghệ làm tay chân giả

Hà Dương Cự

Chân giả chạy nhanh không kém chân thật (Hình: biomech.media.mit.edu)

Con người có hai tay và hai chân, nếu mất một phần nào cũng sẽ làm cho con người mất khả năng hoạt động bình thường. Chân tay giả giúp cho người khuyết tật lấy lại một phần nào chức năng hoạt động. Tuy chưa có thể như chân tay thật, nhưng hiện đang có những nghiên cứu và phát triển để có thể làm chân tay giả gần như thật.

Lịch sử làm chân tay giả

Thời Hy Lạp và La Mã cổ xưa đã nói tới những câu truyện chân tay giả. Nổi tiếng nhất là tướng La Mã Marcus Sergius vào khoảng năm 210 TCN (Trước Công Nguyên). Ông ta bị cụt cánh tay phải trong trận chiến. Ông ta đã làm một cánh tay giả bằng sắt để giữ cái khiên và tiếp tục ra chiến đấu.

Một trong những tài liệu đầu tiên nói về chân tay giả được phát hành bên Pháp Quốc vào năm 1579 do Bác Sĩ Quân Y Ambroise Paré viết. Ông ta muốn làm chân tay giả có thể cử động được chứ không cứng nhắc. Ông Paré là một bác sĩ giỏi có tiếng vì vậy ông được làm bác sĩ cho bốn vị vua của nước Pháp. Nhiều người coi ông như là cha đẻ của ngành phẫu thuật hiện nay. Ông sáng chế ra nhiều thứ trong ngành làm chân tay giả, đặc biệt là bàn tay giả có thể cử động được nhờ cơ khí. Nhiều sáng chế của ông vẫn còn dùng đến bây giờ. Bàn tay nhân tạo của ông Paré:

Bàn tay giả do ông Paré vẽ kiểu. (Hình: www.ncbi.nlm.nih.gov)

Trong các thế kỷ 17 đến 19 song song với những phát triển trong ngành y cũng như ngành cơ khí, công nghệ làm chân tay giả cũng được cải tiến rất nhiều. Thay vì dùng sắt người ta dùng nhôm nhẹ hơn nhiều và chân tay giả cũng cử động được khá hơn.

Sau Thế Chiến II, các cựu chiến binh Hoa Kỳ không hài lòng với những phương tiện làm chân tay giả thời bấy giờ nên đã làm áp lực với chính phủ Hoa Kỳ yêu cầu chính phủ bỏ tiền ra để nghiên cứu và cải thiện chân tay giả. Do đó đã có nhiều tiến bộ cho tới bây giờ.

Chân tay giả hiện nay nhẹ hơn trước vì được làm bằng chất dẻo, nhôm hay những hợp chất và có thể chế tạo cho từng cá nhân nên lắp vào người khít khao hơn. Với những chất dẻo đủ màu nên chân tay giả có thể làm đẹp giống như thật. Hơn nữa, những tiến bộ về điện tử và công nghệ rô-bô đã giúp cho người khuyết tật xử dụng chân tay giả được dễ dàng hơn xưa nhiều.

Hiện tại có hai nhánh phát triển công nghệ làm chân tay giả. Một là ngành chăm chú sản xuất chân tay giả rẻ cho các nước nghèo và hai là ngành phát triển cực kỳ tối tân, đắt tiền chỉ có ở những nước tân tiến.

Làm chân tay giả cho người nghèo

Theo Cơ Quan Y Tế Quốc Tế (World Health Organization) thì trên thế giới có khoảng 30 triệu người bị khuyết tật, cụt tay hay cụt chân. Đa số những người này là nạn nhân của chiến tranh hay là bị khuyết tật bẩm sinh. Thường họ rất nghèo vì khó có công ăn việc làm. Họ bị rơi vào cái vòng luẩn quẩn, bị khuyết tật thì không có công ăn việc làm, không đi làm thì không có tiền để làm chân tay giả. Mà làm chân tay giả thì rất đắt, tốn cả ngàn đô la.

Mới đây có một dụng cụ đã giúp cho việc làm chân tay giả rất nhiều, đó là máy in 3 chiều. Gọi là máy in nhưng loại máy này không in trên giấy mà làm ra nhiều thứ vật dụng khác nhau. Tôi đã có một bài nói về máy in 3 chiều trên báo Người Việt, bạn có thể xem lại ở đây: https://www.nguoi-viet.com/doi-song/may-ba-chieu/

Có nhiều lý do để cho nhiều người rất nhiệt tình trong việc dùng máy in 3 chiều làm chân tay giả.

-Rẻ tiền: một cánh tay giả làm bằng máy in 3 chiều chỉ tốn khoảng từ $20 đến $100. Vì rẻ tiền nên có thể làm chân tay giả khác khi các trẻ em bị khuyết tật lớn lên chân tay giả cũ không còn vừa nữa.

-Nhanh chóng: máy in 3 chiều có thể làm một chân tay giả trong vòng 24 giờ.

-Dễ điều chỉnh: vì máy in 3 chiều được điều hành bằng những chương trình phần mềm nên tương đối dễ điều chỉnh để có thể thích ứng cho từng cá nhân. Đa số những phần mềm là thuộc dạng mã nguồn mở (open source) nên ai cũng có thể dùng được.

Đã có nhiều tổ chức thiện nguyện chuyên về dùng máy in 3 chiều để làm chân tay giả. Mạng http://enablingthefuture.org/ là một tổ chức vô vụ lợi của những người thiện nguyện chuyên dùng máy in 3 chiều để làm chân tay giả giúp đỡ mọi người khuyết tật. Nhóm này gọi là e-NABLE và hoàn toàn mở rộng. Ai cũng có thể tham gia làm tình nguyện viên hay dùng phần mềm của họ để làm chân tay giả cho mình. Hình sau đây là một cánh tay giả chế tạo ra bằng một máy in 3 chiều theo thiết kế của nhóm e-NABLE.

Cánh tay giả làm bằng máy in 3 chiều. (Hình: americanlibrariesmagazine.org)

Viện Y Tế Quốc Gia Hoa Kỳ (National Institutes of Health) có một mạng chuyên về máy in 3 chiều trong y tế: https://3dprint.nih.gov. Hội Bác Sĩ Không Biên Giới (Médecins Sans Frontières) cũng có chương trình dùng máy in 3 chiều để giúp các nạn nhân chiến tranh ở Syria, Iraq và Yemen.

Những kỹ thuật tân kỳ trong công nghệ làm chân tay giả

Ngược với những phát triển chân tay giả cho người nghèo là những phát triển ở những nước tân tiến làm cho chân tay giả có thể phục hồi gần như 100% chức năng của chân tay thật.

Chân tay giả có thể điều khiển bằng đầu óc

Một trong những kỹ thuật mới dùng não bộ để chỉ huy cánh tay giả là Targeted Muscle Reinnervation (TMR) tạm dịch là: tái kích động dây thần kinh tại bắp thịt mục tiêu.

Bình thường não bộ chỉ huy bắp thịt bằng cách gửi những tín hiệu điện theo dây thần kinh tới bắp thịt. Khi tay chân bị cưa cụt thì dây thần kinh vẫn còn có thể hoạt động từ não cho tới chỗ bị cụt. Những dây thần kinh này được nối liền với bắp thịt ở một nơi khác, thí dụ bắp thịt ở ngực.

Khi người khuyết tật cố nghĩ tới việc di động cánh tay đã cụt thì tín hiệu từ óc được truyền tới khu bắp thịt ngực và bắp thịt này co thắt. Bộ cảm ứng gắn ở ngay bắp thịt ngực ghi nhận sự co thắt này và truyền hiệu lệnh cho cánh tay giả chuyển động.

Như vậy khi người có gắn cánh tay giả nghĩ: “co tay lên,” thì cánh tay giả làm theo mệnh lệnh đó và co lên. Hiện nay đã có những trung tâm y khoa tối tân của Hoa Kỳ như Đại Học Johns Hopkins nhận làm cánh tay giả theo kỹ thuật này. Dĩ nhiên là phí tổn rất cao, chỉ có nhà giàu mới chịu nổi.

Chân tay giả có thể cảm nhận được

Kỹ thuật vừa nói trên là dùng não bộ để điều khiển chân tay giả. Đó là một tiến bộ rất đáng kể trong công nghệ làm chân tay giả nhưng vẫn chưa có thể bằng chân tay thật được. Lý do là không có thông tin phản hồi, thí dụ như tay thật cầm một cái gì mà quá nóng thì những tế bào ở tay vội truyền tín hiệu về óc. Bộ óc truyền lại tín hiệu và ra lệnh cho tay buông vật ấy ra. Cánh tay giả thì không buông ra vì không biết vật đó nóng.

Hiện nay Cơ Quan DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) của Hoa Kỳ đang tài trợ các đại học trong chương trình gọi là Cách Mạng Công Nghệ làm chân tay giả, trong đó có dự án giúp cho người khuyết tật cảm thấy được những ngón tay giả của mình.

Trong tương lai chân tay giả có thể còn hoạt động tốt hơn là chân tay thật. (Hà Dương Cự)


Nguồn tài liệu:
https://www.darpa.mil
https://www.ncbi.nlm.nih.gov
https://www.amputee-coalition.org
https://3dprint.nih.gov
http://enablingthefuture.org

Video: Tin Trong Ngày Mới Cập Nhật

Lưu ý: Để mở âm thanh, xin bấm vào nút muted icon imagephía góc phải bên dưới của khung video.

Báo Người Việt hoan nghênh quý vị độc giả đóng góp và trao đổi ý kiến. Chúng tôi xin quý vị theo một số quy tắc sau đây:

Tôn trọng sự thật.
Tôn trọng các quan điểm bất đồng.
Dùng ngôn ngữ lễ độ, tương kính.
Không cổ võ độc tài phản dân chủ.
Không cổ động bạo lực và óc kỳ thị.
Không vi phạm đời tư, không mạ lỵ cá nhân cũng như tập thể.

Tòa soạn sẽ từ chối đăng tải các ý kiến không theo những quy tắc trên.

Xin quý vị dùng chữ Việt có đánh dấu đầy đủ. Những thư viết không dấu có thể bị từ chối vì dễ gây hiểu lầm cho người đọc. Tòa soạn có thể hiệu đính lời văn nhưng không thay đổi ý kiến của độc giả, và sẽ không đăng các bức thư chỉ lập lại ý kiến đã nhiều người viết. Việc đăng tải các bức thư không có nghĩa báo Người Việt đồng ý với tác giả.

Tiền thu vào không đủ chi, Netflix mượn thêm $2 tỉ

Công ty Netflix dự trù mượn thêm $2 tỉ nữa nhằm chi trả cho các chương trình truyền hình độc quyền cũng như các bộ phim mới để truyền qua mạng. Giới chức điều hành Netflix nói

Nhiều đô thị trên thế giới sắp có xe tắc xi không người lái

Một đội xe tắc xi không người lái có thể sẽ khởi sự hoạt động trên đường phố thủ đô London của Anh trong ba năm tới, sau khi một trong những công ty tắc xi lớn nhất ở nơi này vừa ký

Khai phá sản, tương lai Sears mờ mịt, Kmart còn đen tối hơn

Công ty Sears sẽ gặp nhiều khó khăn để ra khỏi tình trạng khai phá sản hiện nay. Nhưng tình hình của Kmart, công ty anh em với Sears, lại còn đen tối hơn nữa.

Tìm hiểu di chúc

Di chúc hay chúc thư (a will) là một văn kiện truyền lại gia tài cho thừa kế lúc chết. Di chúc đã được nhân loại áp dụng từ thủa cổ xưa và vẫn đắc dụng cho tới ngày nay.

Điểm qua một vài chiếc SUV 2019 đáng chú ý

Trong chuyên mục kỳ này sẽ điểm qua một số model SUV 2019 đáng chú ý. Đây là phân khúc thị trường quan trọng vào bậc nhất hiện nay tại Hoa Kỳ.

California cho bán thức ăn tại nhà, dân Little Saigon thêm ‘job’

Luật AB 626 tại California cho phép mọi người bán đồ “homemade” tại nhà. Như vậy, người dân không cần phải lén lút như trước nữa.

Không tập thể dục nguy hiểm cho sức khỏe hơn là hút thuốc, bị tiểu đường hay bệnh tim

Tất cả trong chúng ta ai cũng từng nghe nói rằng việc tập thể dục sẽ giúp sống lâu hơn. Tuy nhiên, một cuộc nghiên cứu mới đây đã đi xa hơn và thấy rằng lối sống "ngồi ì" cả ngày còn tệ

Số nhà bán được ở Mỹ trong Tháng Chín chậm nhất từ 3 năm qua

Số nhà bán ở Mỹ tiếp tục giảm xuống trong Tháng Chín vừa qua, tháng thứ sáu liên tiếp trong năm nay, cho thấy cản trở phát triển kinh tế Mỹ.

Bảo lãnh người thân: Lợi tức phải 250% trên mức nghèo liên bang?

Có hay không chuyện Sở Di Trú USCIS muốn tăng từ 125% lên tới 250% mức nghèo liên bang mới được bảo lãnh người thân?

Tại sao có sóng thần?

Sóng thần là gì? Biến cố nào tạo ra sóng thần và có thể đề phòng sóng thần được không? Những sóng thần nào ghê gớm trong lịch sử?