Создан новый протез руки, контролируемый мозгом

Наталья 10 Октября в 5:00 2402 0


Создан новый протез руки, контролируемый мозгом
Протез руки, который соединяется непосредственно с костью, мышцами и нервами, стал реальностью.

Шведские ученые впервые соединили роботизированный протез таким способом, открыв новую эпоху в протезировании конечностей.

Руку, которая контролируется имплантируемым нервно-мышечным интерфейсом, первый пациент получил в январе 2013 года.

Статья с анализом короткого опыта использования этого протеза была на днях опубликована в журнале Science Translational Medicine.

Ведущий автор исследования Макс Ортиз-Каталан (Max Ortiz-Catalan), научный сотрудник Технического университета Чалмерса в Гетеборге, говорит, что их работа уже вышла за пределы лабораторных опытов, и сегодня технология позволяет пациентам бороться с реальными жизненными трудностями.

Пациент, о котором идет речь, потерял свою руку 10 лет назад. До установки новой роботизированной руки он пользовался другим умным протезом, который был связан с нервной системой через кожные электроды. Эта система контроля была ненадежной, что ограничивало использование протеза в повседневной жизни. Как результат, многие пациенты отказывались от нее вообще.

Союз тела и машины

Новая имплантируемая система содержит титановые соединения, которые монтируются непосредственно на костях руки – это процесс называют оссеоинтеграцией. Такое соединение очень стабильно и надежно.

Доктор Ортиз-Каталан поясняет суть нового изобретения: «Искусственная рука напрямую соединяется со скелетом, что гарантирует нам механическую стабильность. Затем биологическую контрольную систему человека, которая состоит из мышц и нервов, соединяют с машинным интерфейсом при помощи нервно-мышечных электродов. Это создает тесный союз тела и машины; союз биологии и мехатроники».

Соединение электродов напрямую с нервами и мышцами означает, что пациенты смогут контролировать свои протезы с природной легкостью и высокой точностью. Таким протезом можно не только брать чашку, но и работать с мелкими и хрупкими предметами.

Несмотря на близость между электродами и нервами, активность других мышц не мешает работе устройства. Поэтому пациент в состоянии совершать своей механической рукой любые движения, не опасаясь, что может дрогнуть или потерять контроль над ней.

Пионером технологии оссеоинтеграции был профессор Рихард Бранемарк (Rickard Brånemark) и его коллеги из Больницы Сальгренского университета в Гетеборге. Профессор Бранемарк занимался хирургической имплантацией и тесно сотрудничал с доктором Ортиз-Каталан и профессором Хаканссоном из Технического университета Чалмерса.

Недостающее звено

Пациент, который получил роботизированный протез, может успешно пользоваться им в повседневной жизни. Этот мужчина работает водителем грузовика, и он не испытывает никаких проблем со своей работой. Мужчина может выполнять точную и осторожную работу, такую как распаковывание яиц и завязывание шнурков на коньках своих детей, при этом ловко переключает передачи на своем грузовике.

Разработчики уникального протеза надеются, что их изобретение будет установлено еще нескольким пациентам в течение ближайших нескольких месяцев. Трудно даже представить, насколько оно облегчит их жизнь.

Следующая часть исследовательского проекта – это обеспечение долговременных ощущений, которые будут восприниматься протезом и передаваться в мозг человека. Это новейшая технология, называемая двухнаправленным интерфейсом: не только протез получает сигналы от головного мозга, но и сам мозг получает сигналы от протеза.

«Надежное соединение между протезом и телом пациента оказалось тем самым недостающим звеном, которое много лет мешало клиническому применению таких роботизированных устройств. Теперь осталось снабдить их сенсорной обратной связью (ощущениями). Интуитивная сенсорная обратная связь и контроль очень важны для взаимодействия с окружающей средой. Для надежного удержания объекта, например. Сегодня ни у одного пациента нет протеза, который дает такую связь, но это вскоре изменится», - пишет Ортиз-Каталан в своей статье.

Ранее в этом году западные издания сообщали, что ученые работают над созданием бионической поджелудочной железы, которая полностью заменит настоящую железу и будет использоваться для лечения сахарного диабета 1 типа.
Похожие статьи
  • 06.10.2014 1685 5
    Таблетка с микроиглами заменит инъекции

    Представьте себе таблетку, которую можно будет проглотить вместо любого укола. Многие из нас, разумеется, предпочли бы таблетку, но далеко не все препараты можно принимать внутрь, потому что они могут не усваиваться или инактивироваться в желудочно-кишечном тракте.

    Новинки
  • 27.09.2014 1297 4
    Создан новый накожный кардиомонитор

    Ученые из Северо-Западного университета в Эвансоне (штат Иллинойс, США) и их коллеги из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне разработали беспроводной накожный монитор, который может отслеживать состояние сердечно-сосудистой системы и кожи пациента 24/7.

    Новинки
  • 11.09.2014 1521 8
    «Карманный доктор» для пациентов с болезнью Паркинсона

    Болезнь Паркинсона и другие дегенеративные заболевания нервной системы сильно влияют на точность движений. Теперь исследователи из Астонского университета (Великобритания) разработали новое приложение для смартфонов, которое играет роль «карманного доктора», измеряющего точность движений и с...

    Новинки
показать еще
Prev Next