Успешное тестирование бионической руки уже было проведено на пациенте, который потерял руку выше локтя.
Впервые в мире хирурги и инженеры разработали новую бионическую кисть, которая позволяет пользователям с ампутированными конечностями относительно легко управлять каждым пальцем так, как если бы это было их собственное тело.
Это изобретение может революционизировать способ проектирования и использования протезов конечностей, а ученые называют его “крупным прорывом”.
Существующие протезы конечностей могут помочь людям восстановить некоторые функциональные возможности, утраченные ими после ампутации, но ими сложно управлять и, зачастую, такие движения очень неверны, поскольку их диапазон довольно ограничен.
При обычных трансплантациях используются т.н. остаточные мышцы. Это мышцы, которые остаются в конечности после ампутации. Они являются наиболее распространенным и самым продвинутым способом управления протезом руки, поскольку сигналы, которые вырабатывают мышцы при сокращении (или миоэлектрические сигналы) генерируются пользователем естественным путем.
Однако для людей с ампутацией выше локтя все обстоит сложнее.
В таких случаях остается недостаточно мышц, чтобы генерировать миоэлектрические сигналы, позволяющие контролировать утраченную руку и суставы кисти, а это означает, что управлять протезом конечности естественным образом становится просто невозможно.
Ключом к созданию новой бионической руки, описанной в исследовании, опубликованном в Science Translational Medicine, является метод, называемый нервно-мышечной реконструкцией.
Во время этой процедуры хирурги перемонтируют нервы в оставшейся конечности таким образом, чтобы они управляли различными мышцами. Это позволяет пользователям протезов выполнять более сложные движения бионической рукой, такие как сгибание и разгибание всех пяти пальцев для поднятия небольших предметов или даже набор текста на клавиатуре.
Протезы конечностей обычно прикрепляются к телу с помощью гнезда, которое сдавливает остаточную часть конечности, делая ее механически нестабильной и неудобной. Но новая бионическая рука также решает и эту проблему.
Помимо нервно-мышечной реконструкции, новый протез также оснащен титановым имплантатом, который помещается в остаточную кость, соединяющую его с телом. Подобное решение обеспечивает более стабильную и удобную точку крепления для руки, а также обеспечивает более естественные движения.
Новая бионическая кисть была успешно протестирована на пациенте, который потерял руку выше локтя. Сообщается, что он научился быстро и легко управлять имплантатом, а также выполнять с его помощью различные задачи, включая движение пальцами.
Исследованием руководил профессор Макс Ортис Каталан, директор-основатель Центра бионики и исследований боли (CBPR) в Швеции, а операция проводилась в университетской больнице Салгренска, Швеция, где находится CBPR.
«Это крупный прорыв в области бионических конечностей», — рассказал Ортис Технологическому университету Чалмерса в Швеции, где он является профессором бионики, поскольку «он открывает возможность создания бионических рук, которые будут столь же функциональны, как и обычные руки».
Это достижение основано “на более чем 30-летней постепенной разработке концепции… и я горжусь тем, что внес свой вклад”, — сказал доктор Рикард Бренемарк, ведущий эксперт по остеоинтеграции протезов конечностей, который проводил имплантацию протеза.
Разработка новой бионической руки — это новый признак надежды для людей с ампутациями. По данным Института показателей и оценки состояния здоровья, в 2017 году во всем мире около 60 миллионов человек пострадавших от ампутации конечностей.