Две команды исследователей из университетов в Швеции и США добились прогресса в создании бионических протезов для людей с ампутированными конечностями. Целью обеих групп является разработка протезов с интуитивным управлением, чтобы обеспечить свободу движения и максимально заменить родные конечности. Результаты обоих исследований были опубликованы в последнем номере журнала Science Translational Medicine.
Одним из важных событий стало создание прототипа бионической руки, которая позволяет получить ощущение прикосновения. Исследование проводилось во главе с Марком Ортисом, Мексиканским ученым, работающим на кафедре биомедицинских сигналов и систем Технологического университета Чалмерса (Швеция).
Ортис и его команда работали над пациентом по имени Магнус, у которого ампутирована рука выше локтевого сустава. Целью стоит вернуть Магнуса к работе в качестве водителя грузовика и позволить выполнять другие различные бытовые задачи.
Сейчас пациент может выполнять полный диапазон движений. Протез работает в любую погоду. Ученый также отметил, что после операции пациент был в состоянии выполнять все виды задач, от вождения грузовика до способности взять куриное яйцо или завязать шнурки на коньках детей. Выйти за пределы лаборатории и позволить пациенту решать задачи в реальном мире — является большой наградой за проделанную работу.
Искусственный рычаг соединяется непосредственно со скелетом, чтобы обеспечить прочность. Биологически протез соединен с телом через мышцы, нервы и электроды.
Одна из проблем таких протезов — это «интеграция» с костной тканью. Тем не менее, биосовместимость таких материалов достаточно высока и она успешно используется в течение многих лет в качестве зубных имплантантов.
Ученый видит, что эта технология является важным шагом к более естественному контролю протезов. Это не научная фантастика. Это вполне ощутимая реальность пока что для одного пациента и в скором времени станет реальностью для многих других людей.
Другая публикация появилась в Science Translational Medicine о том, что в университете штата Огайо сумели получить ощущение прикосновения у двух пациентов, благодаря использованию бионических рук.
Одним из величайших достижений является получение тактильных ощущений. Эти исследования проводились на протяжении последних двух десятилетий. Это стало возможным путем подключения электродов бионического протеза с рукой и мозгом.
Эти электроды нужны для того, чтобы измерять надавливание и обеспечить связь протеза с телом. Информация благодаря электрическим импульсам передаются в мозг с помощью алгоритмов, разработанных исследователями.
Ученые отметили, что один из пациентов, по имени Игорь, ранее имел неприятные ощущения от прикосновения к хлопку. Теперь, когда у него протез, ему дали попробовать на ощупь материал и он сразу понял, что это. «Я сразу понял, что это хлопок», говорит Игорь.
Другой пациент смог отделить виноградинки от стебля с закрытыми глазами. «Наша цель не только восстановить функциональность, но и создать взаимосвязь с миром», говорит Дастин, профессор биомедицины в американском колледже.
Кроме того, оба пациента имели фантомные боли в ампутированной области от потери конечностей.
Ученые надеются, что в скором времени протезы могут использоваться людьми на протяжении долгого времени.