Впервые человек с ампутированной рукой может манипулировать каждым пальцем бионической руки, как если бы он был его собственным.
Протезы конечностей являются распространенным решением для восстановления функции и внешнего вида после потери конечности, но их может быть трудно контролировать, и они часто ограничиваются парой движений.
Исследование , проведенное в журнале Science Translational Medicine, описывает первый случай человека, чье тело было хирургически изменено, чтобы включить в него имплантированные датчики и скелетный имплантат. Затем алгоритмы искусственного интеллекта переводили намерения пользователя в движение протеза .
Новый протез позволяет пациенту выполнять повседневные задачи, такие как держать чашку, хватать лист бумаги или использовать отвертку, без предварительной подготовки.
Остатки мышц культи являются предпочтительным источником управления для бионических рук. Однако на более высоких уровнях ампутации, например, выше локтя, остается гораздо меньше мышц, управляющих многими роботизированными суставами, необходимыми для действительного восстановления функции руки и кисти.
Группа исследователей изменила конфигурацию культи и интегрировала датчики и скелетный имплантат для электрического и механического соединения с протезом. Рассекая периферические нервы и перераспределяя их на новые мышечные мишени, используемые в качестве биологических усилителей, бионический протез теперь может получить гораздо больше информации, поэтому пользователь может управлять многими роботизированными суставами по своему желанию.
Исследователи прикрепили бионическую руку с помощью титанового имплантата, помещенного в остаточную кость, которая прочно закрепляется. Эта технология известна как остеоинтеграция. Такое скелетное крепление позволяет обеспечить удобное и более эффективное механическое соединение протеза с телом по сравнению с использованием гильзы, сдавливающей культю.
«Ключевой особенностью нашей работы является то, что у нас есть возможность клинически реализовать более совершенные хирургические процедуры и встроить датчики в нервно-мышечные конструкции во время операции, которые мы затем подключаем к электронной системе протеза через остеоинтегрированный интерфейс. Алгоритмы ИИ позаботятся обо всем остальном», — говорит ведущий исследователь профессор Макс Ортис Каталан, директор-основатель Центра исследований бионики и боли (CBPR) в Швеции и руководитель отдела исследований нейронных протезов в Институте бионики в Австралии.
Исследование 2020 года, проведенное Ортисом Каталаном, описывает случаи трех пациентов, живущих с управляемыми разумом протезами рук. Передовые бионические конечности были первыми, которые позволили людям с ампутированными конечностями испытывать ощущение прикосновения.
Однако бионические протезы остаются дорогостоящими и связаны с определенными рисками для здоровья , такими как инфекции и переломы костей. Тем не менее, они быстро становятся более функциональными и надежными, давая надежду миллионам людей с ампутациями по всему миру.
