Бионическая рука сливается с костяной и нервной системой женщины

Бионическая рука интегрируется в костную и нервную систему женщины

Картинка новости: Киберпротез руки сливается с костями и нервной системой женщины

Пятьдесят лет назад сериал “Мужчина, стоимостью в шесть миллионов долларов” пропагандировал футуристический мир жизненно необходимой бионики с вдохновляющей фразой: “Мы можем восстановить его, у нас есть технология”.

Перейдем в 2023 год и исследователи в Швеции, кажется, выполнили это обещание.

Шведская женщина, потерявшая правую руку в фермерской аварии более 20 лет назад, была успешно оборудована совершенно новым бионическим протезом, сообщила команда шведских, австралийских, итальянских и американских исследователей в выпуске журнала Science Robotics от 11 октября.

Ученые назвали научные аспекты технологии “переломными”, поскольку искусственная конечность полностью интегрировалась с нервами, костями и мышцами пациента с момента ее присоединения в 2017 году.

50-летняя пациентка, которую в пресс-релизе исследования именовали “Карин”, сообщила, что результатом стало существенное улучшение функций и значительно меньшая боль.

До установки нового бионической руки “у меня постоянно было ощущение, что руку зажимает мясорубка”, – сказала Карин в пресс-релизе из Sant’Anna School of Advanced Studies в Пизе, Италия, одного из университетов, принимавших участие в исследовании.

У Карин было два типа боли: плечевая боль (там, где был сделан ампутационный порт ниже локтя) и призрачная боль. Это обычное явление, при котором пациент воспринимает боль, даже после того, как конечность отсутствует.

Чтобы справиться с этим, Карин сказала, что принимала “мощные дозы различных обезболивающих препаратов”.

Кроме того, стандартные протезные устройства, которые у нее были раньше, были неудобными и громоздкими.

Новая бионическая рука изменила всё это, согласно Карин и команде исследователей из Швеции, Австралии, Италии и США, которые ее разработали.

После процедуры установки, интенсивность призрачной боли при ампутации у Карин снизилась с 5 до 3 по шкале боли.

И ее плечевая боль, которая раньше занимала 6, сейчас исчезла.

“Сегодня мне нужно намного меньше лекарств”, – сказала Карин, добавив, что она также получила гораздо “лучший контроль над своим протезом”.

Плохой контроль – одна из основных проблем со стандартными протезными устройствами, – сказал руководитель исследования Макс Ортис-Каталан. Он является директором Центра по бионике и исследованию боли в городе Мёлндал, Швеция, и руководит исследованиями нейропротезов в Институте бионики в Ст. Винсент Хоспитале в Мельбурне, Австралия.

“Есть несколько сложных протетических устройств, но пациенты борются с контролем всех функций надежным и интуитивным способом”, – отметил Ортис-Каталан.

Он добавил, что такие устройства обычно вызывают дискомфорт и/или боль “потому что они обычно прикрепляются к остаточному конечности с помощью манжеты, которая сильно сжимает кожу”.

Для решения этих недостатков исследователи решили проверить потенциал нового роботизированного устройства для руки, разработанного итальянской компанией Prensilia.

Получившее прозвище “Рука Миа”, устройство предназначено дать пациентам возможность выполнять до 80% рутинных повседневных действий, сообщила компания.

Оно также призвано быть эстетически настраиваемым, чтобы помочь смягчить некоторые стереотипы, с которыми часто сталкиваются люди с искусственными конечностями.

Технология делает Руку Миа настоящим чудом.

“Она связана непосредственно с костью, с помощью интегрированных в остео (костной)- имплантах”, – сказал Ортис-Каталан.

С течением времени, ткань кости охватывает титан в протезе, что приводит к прочной связи между телом и бионикой.

Ортис-Каталян дополнил, что эти импланты “также служат коммуникационным мостом между протезом и электродами, вживленными в нервы и мышцы”.

Электроды собирают информацию о местном контроле нервов. Затем эта информация передается наружу на компьютер, который использует программное обеспечение искусственного интеллекта для управления рукой.

Рука также оснащена датчиками, которые создают тактильную обратную связь между собственными нервами пациента и любым объектом, с которым взаимодействует бионическая рука.

Идея заключается в том, чтобы объединить нервную систему пациента с протезными электроникой с целью снижения боли и улучшения контроля.

Бионическая конечность также должна быть удобной в использовании. С момента получения новой руки Карин легко и независимо снимает ее на ночь.

Однако она является лишь первым пациентом, который работает с “этой новой концепцией высокоинтегрированной бионической руки”, отметил Ортис-Каталян. Исследования и разработки продолжаются.

“Мы еще далеки от функции биологической конечности”, – сказал он.

Тем не менее, комфортное и эффективное использование протеза Карин в повседневной жизни “свидетельствует о потенциальных жизненно важных возможностях этой новой технологии для людей, столкнувшихся с потерей конечностей”, – сказал Ортис-Каталян.

Больше информации

Больше информации о бионических устройствах вы найдете на сайте Национального института здоровья США.

ИСТОЧНИКИ: Макс Ортис-Каталян, доктор философии, директор Центра бионики и исследования боли, Мёлндал, Швеция, и руководитель исследований нейропротетики, Бионический институт, Больница Святого Винсента, Мельбурн, Австралия; Сант-Анна Скула оф Адвансед Стадис, пресс-релиз, 11 октября 2023 года; Science Robotics, 11 октября 2023 года