Olet todennäköisesti nähnyt Frozen-, Iron Man- ja Star Wars -proteesit - joiden tarkoituksena on lisätä lasten itseluottamusta, joilla ei ole raajoja. Nyt voit tavata jopa ensimmäisen miehen Luke Skywalker -varressa. Nykypäivän jatkuvasti kasvavan tekniikan avulla jotkut näistä kerran kuvitteellisista laitteista ovat matkalla tosielämään.
Tänä keväänä DARPA: n Haptix-ohjelma osui mediaan yhdellä uusimmista käsiproteesien prototyypeistä. Tämä puolustusministeriön tutkimuslaboratorion laite lisää proteesitekniikkaan uuden ominaisuuden: kosketustunnon. "Ilman sensuaatiota, riippumatta siitä, kuinka hyvä käsi on, et voi suorittaa ihmisillä", Justin Tyler, Case Western Reserve Universityn funktionaalisen hermorajapinnan laboratorion tutkija, sanoi lausunnossaan. Tämä mentaliteetti on yhdenmukainen proteesitekniikan nykypäivän tavoitteiden kanssa: suunnitella biologisesti inspiroituja laitteita, jotka pystyvät jäljittelemään ihmisen raajojen anatomisia ja toiminnallisia piirteitä. Ainoa tapa toimia ihmisellä on toistaa ihmisen muoto.
Viimeaikainen proteesitekniikan kehitys - kuten sormenliitokset, jotka liikkuvat kuin yksittäiset sormet, ja biomateriaalit, jotka liikkuvat kuin ihmisen lihakset - ovat olleet vain poikkeuksellisia. Viimeinen kattava proteesien käytön kattava katsaus, jonka vuonna 2007 julkaisi kansainvälinen proteesien ja ortopetiikan yhdistys, osoitti kuitenkin, että laitteen hylkäämisaste (henkilö, joka lopettaa laitteen käytön sen hankkimisen jälkeen), ei ole laskenut jopa viimeisen 25 vuoden aikana. näiden proteesitekniikan suurten voittojen ansiosta. Tähän päivään mennessä luopumisprosentti on 35 prosenttia ja 45 prosenttia vartalovoimaisten ja sähköproteesien osalta. Näyttää siltä, että ihmisen muotoa ja toimintaa jäljittelevän tekniikan etsiminen yhä suuremmalla tarkkuudella saattaa vahingoittaa proteesin omaksumisen kriittistä osaa: kuinka helppoa sitä on käyttää.
Ei ole yllättävää, että tekniikka, jonka avulla proteesilaite voi liikkua ja tuntea olevansa juuri biologisen käden tapa, lisää laitteen monimutkaisuutta. Esimerkiksi tyypillisiä korkean teknologian laitteita ohjataan aktivoimalla jäännöslihakset käsivarressa tai jollain muulla ulkoisella ohjausominaisuudella. Siten ominaisuuden, kuten yksittäisten sormen riippumattoman ohjauksen, lisääminen voi vaatia käyttäjältä merkittävää keskittymistä tai huomion kiinnittämistä. Käytännöllisestä näkökulmasta tämä lisää tasoa haittaa jokapäiväiseen käyttöön. Esimerkiksi alla olevassa videossa käyttäjä näyttää pystyvän käyttämään proteesivarret hyvin, mutta huomaa, että laitetta ohjataan jaloillaan. Tämän vuoksi laitetta voidaan käyttää vain seisoessaan.
Lisäksi käden oikein käyttäminen vaatii henkilöä oppimaan erilaisia laiteohjauksia. Tämän tyyppisen laitteen monimutkaisen toiminnan edellyttämä ennakkoarvio voi olla käyttäjälle melko hankala ja saattaa edellyttää laajaa koulutusta. Tämä korkea kognitiivinen kuormitus voi olla häiritsevä ja väsyttävä verrattuna siihen, kuinka vaivattomasti on käyttää biologista kättä, tai alkeellisempaa, jos käytetään vähemmän ketterää proteesia. Tätä liioittelee edelleen se, että suurin osa proteesin vastaanottoon tulevista potilaista on vanhempia aikuisia, jotka saattavat todennäköisemmin kamppailemaan laitteen lisääntyneen monimutkaisuuden kanssa.
Teoriassa proteesilaitteen suunnittelu, jolla on täydet biologiset kyvyt, on unelma, saavutus, jonka odotimme näkevän tulevassa scifi-trilleris. Parempaa vielä, se olisi tekniikan saavutus, joka menisi historiaan. Mutta tämän alan tutkijana uskon, että liian usein unohdetaan käytettävyysmahdollisuudet. Teknologisesta edistyksestä huolimatta on tärkeää pohtia, onko edistyminen myös askel eteenpäin käyttäjälle suotuisan laitteen suunnittelussa. Oletetaan, että suorittaminen “ihmisen tasolla” on perimmäinen tavoite. Mutta käyttäjän näkökulmasta tämä ei välttämättä aina ole välttämätöntä, etenkin jos tekniikan hallitseminen, joka mahdollistaa ”inhimillisen tason” suorituskyvyn, tekisi sinulle kyvyttömän keskittymään mihinkään muuhun. Tämä kaksitahoisuus voi selittää, miksi proteesien hylkäämisaste ei ole vähentynyt edes tekniikan parantuessa.
Itse tekniikka ei voi kertoa meille potentiaalisen käyttäjän toiveista ja tarpeista. Ehkä päivän päätteeksi kaikki käyttäjän tarpeet ovat luotettavia laitteita, jotka tekevät hänestä toiminnallisen, ellei jopa samassa määrin kuin hän olisi todellisen ihmisen raajan kanssa. Yksinkertaisesti proteesin hankkiminen voi olla vaikeaa. Proteesien, etenkin kehittyneellä tekniikalla varustettujen laitteiden kustannukset ovat huomattavat, ja ne voivat vaihdella välillä 30 000–120 000 dollaria. Ja koska vakuutuskustannukset on luokiteltu toiminnon mukaan, voi olla vaikea hyväksyä kattavuutta. Siten käyttäjän tavoite voi olla paljon konservatiivisempi kuin insinöörin tavoite, keskittyen ei tiettyyn parametriin, vaan yksinkertaisesti minkä tahansa laitteen hankkimiseen.
Tämä saattaa olla oppikirjatapaus, jonka avulla täydelliset voivat olla hyvän vihollisia. Liian usein näyttää siltä, että laitteiden suunnittelusta puuttuu ”inhimilliset tekijät” -lähestymistapa, jota ajavat useat tutkijat, ja potilaiden osuus on suhteellisen pieni. Proteesia tarvitsevat ihmiset voivat olla mukana vain, kun tuote saavuttaa testauksen, eikä laitteen suunnittelun alkuvaiheissa.
Ihmistekijöiden lähestymistapa proteesitekniikan suunnittelussa esittelisi käyttäjäideoita aikaisemmin suunnitteluprosessissa. Jos proteesitekniikkaa on olemassa apuvälineenä henkilölle, joka on menettänyt raajan synnynnäisen tilan tai traumaattisen onnettomuuden vuoksi, laitteen suunnittelun onnistuminen perustuu tutkijoiden kykyyn ymmärtää käyttäjän tarpeita Tämän prosessin alussa ja viime kädessä suunnittelemalla tai mukauttamalla uutta tekniikkaa vastaamaan näitä tarpeita. Tämä mentaliteetti saattaa jossain määrin selittää 3D-painettujen käsien nousua sellaisissa ryhmissä kuin Enabling the Future. Näistä kotitehtävistä ei ehkä ole salamaa, mutta ne tarjoavat potentiaaliselle käyttäjälle mahdollisuuden olla vahvasti mukana suunnittelu- ja testausvaiheissa. Lisäksi tämä ympäristö mahdollistaa testaamisen proosaavien päivittäisten toimintojen, kuten pukeutumisen tai rakkaansa tai lapsen auttamisessa valmistautumaan päiväksi, ympärille, joka jää usein huomioimatta laboratoriopohjaisissa tilanteissa. Viimeiseksi, 3D-tulostuksen kustannukset ovat huomattavasti pienemmät verrattuna markkinalaitteen hankkimiseen.
Proteesitekniikan nykytila löytää tutkijat risteyksestä tekniikan ja käytettävyyden välillä. Yksi tie sisältää kyntämisen eteenpäin jatkuvassa pyrkimyksessä proteesien suurempaan teknologiseen monimutkaisuuteen ihmisen kehon lähentämiseksi. Tämä tie johtaa lisääntyvään sumutukseen tekniikan ihmeistä ja mielenkiintoisista vertaisarvioiduista akateemisista julkaisuista, mutta se ei ehkä paranna näiden laitteiden yleistä hyödyllisyyttä käyttäjän näkökulmasta. Toinen tie johtaa tiedemiehiä integroimaan itsensä ja työnsä potilaan todellisiin tarpeisiin ja etenemään entistä käyttäjälähtöisemmässä suunnassa.
Kun olemme luoneet tekniikan, jonka avulla voimme matkia ihmisen muotoa vaivattomasti, ehkä tästä vuoropuhelusta tutkijoiden ja käyttäjien välillä tulee merkityksetöntä. Mutta siihen saakka hylätään tämä ajatus siitä, että ihmisten tasolla toimivan laitteen suunnittelusta riippumatta sen monimutkaisuudesta tulisi olla ainoa painopiste. On aika myöntää, että proteesit ovat vain yhtä hyviä kuin niiden hyödyllisyys todellisille potilaille arjessa. Toisin sanoen on aika tehdä enemmän yhteistyötä tutkijoiden ja proteesien käyttäjien välillä tekniikan ja käytännöllisyyden välisen aukon poistamiseksi.
Patrick McGurrin on suorittanut psykologian kandidaatin tutkinnon Pittsburghin yliopistosta ja jatkaa jatko-opintoaan. neurotiede Arizonan osavaltion yliopistossa.
Tämä artikkeli on kirjoitettu Future Tense -yritykselle, Zócalon kumppanille. Future Tense on Arizonan osavaltion yliopiston, Uuden Amerikan ja Slate-projekti. Versio ilmestyi myös Slate.com-sivustolle.
