Przez lata widzieliśmy kilka interesujących protez, od nóg z nadrukiem 3D po urządzenia dla dzieci o estetyce superbohatera . Projekt naukowców z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa jest nieco inny, ponieważ zapewnia protezę, która pomaga kobietom z amputacjami kończyn dolnych chodzić na wysokich obcasach. To wysiłek, który może mieć ogromny pozytywny wpływ na życie ludzi, od weteranek po świadomy mody.

Według naukowców nowe rozwiązanie stanowi pierwszą protezę zaprojektowaną do miłej zabawy z modnym obuwiem damskim, umożliwiającym użytkownikowi wsunięcie pary obcasów do wysokości czterech cali (10 cm).

Stworzenie takiego urządzenia nie było najłatwiejszym zadaniem, z koniecznością dostosowania się do różnych pozycji i wysokości bez poślizgu i powodowania niestabilności. Musiał także być lekki i być w stanie utrzymać spory ciężar. Na bardziej podstawowym poziomie musiał być smukły i estetyczny, aby wygodnie pasował do butów damskich.

Równoważenie tych wymagań obejmowało połączenie obliczeń matematycznych oraz testów prób i błędów, a wszystko to w celu znalezienia wygodnego kompromisu między siłą, elastycznością i wagą.

Trzech testerów było po amputacji, podczas gdy pozostałe cztery testowały urządzenie przymocowane do dolnej części ich stóp

Trzech testerów było po amputacji, podczas gdy pozostałe cztery testowały urządzenie przymocowane do dolnej części ich stóp

Naukowcy zbadali wiele wersji, a nawet bawili się pomysłem umieszczenia balonu na pięcie, aby zapewnić sprężyste informacje zwrotne dla użytkownika – koncepcja, która ostatecznie została złomowana. Eksperymentowali także z płytami tytanowymi i włóknem węglowym jako materiałem podstawowym do protezy, ale ostatecznie okazało się, że są one zbyt ciężkie lub niewystarczająco mocne.

Po wielu próbach błędu zespół wylądował przy obecnym projekcie. Wewnątrz estetycznej plastikowej stopy znajdują się dwa zazębiające się aluminiowe dyski, które otwierają się i zamykają, aby umożliwić regulację za pomocą dźwigni na kostce. Sama kostka jest gotowym elementem – jednostką hydrauliczną, która zapewnia płynny ruch i elastyczność. Zdaniem naukowców proteza zachowuje się znakomicie, ważąc mniej niż 3 funty (1,4 kg) i podtrzymując ciężary do 250 funtów (113 kg).

Zespół z powodzeniem przetestował urządzenie za pomocą czterech różnych par butów, w tym szpilek na szpilkach o długości 2,5 cala, noszonych przez siedmiu różnych uczestników badania. Trzech testerów było po amputacji, podczas gdy pozostałe cztery testowały urządzenie przymocowane do dolnej części ich stóp.

„Dobrze się bawiłam”, powiedziała uczestniczka badania Alexandra Capellini. „Czuł się stabilny… regulowana kostka jest przydatna nawet poza wysokimi obcasami. Baletki, trampki, buty i wysokie obcasy, wszystkie mają różną wysokość, więc regulowana kostka otwiera możliwości noszenia różnych butów”.

Zespół planuje dalszy rozwój protezy i pracuje nad oceną, czy projekt może kwalifikować się do opatentowania.