Створено новий протез руки, контрольований мозком

Відео: Термінатори наступають: створена механічна рука, контрольована мозком

Протез руки, який з`єднується безпосередньо з кісткою, м`язами і нервами, став реальністю.

Шведські вчені вперше з`єднали роботизований протез таким способом, відкривши нову епоху в протезуванні кінцівок.

Руку, яка контролюється імплантованого нервово-м`язовим інтерфейсом, перший пацієнт отримав в січні 2013 року.

Стаття з аналізом короткого досвіду використання цього протеза була днями опублікована в журналі Science Translational Medicine.

Провідний автор дослідження Макс Ортіз-Каталан (Max Ortiz-Catalan), науковий співробітник Технічного університету Чалмерса в Гетеборзі, каже, що їхня робота вже вийшла за межі лабораторних дослідів, і сьогодні технологія дозволяє пацієнтам боротися з реальними життєвими труднощами.

Пацієнт, про який йде мова, втратив свою руку 10 років тому. До установки нової роботизованої руки він користувався іншим розумним протезом, який був пов`язаний з нервовою системою через шкірні електроди. Ця система контролю була ненадійною, що обмежувало використання протеза в повсякденному житті. Як результат, багато пацієнтів відмовлялися від неї взагалі.

Союз тіла і машини

Нова Имплантируемая система містить титанові з`єднання, які монтуються безпосередньо на кістках руки - це процес називають оссеоінтеграціі. Таке з`єднання дуже стабільно і надійно.

Доктор Ортіз-Каталан пояснює суть нового винаходу: «Штучна рука безпосередньо з`єднується зі скелетом, що гарантує нам механічну стабільність. Потім біологічну контрольну систему людини, яка складається з м`язів і нервів, з`єднують з машинним інтерфейсом за допомогою нервово-м`язових електродів. Це створює тісний союз тіла і машини-союз біології і мехатроніки ».

З`єднання електродів безпосередньо з нервами і м`язами означає, що пацієнти зможуть контролювати свої протези з природного легкістю і високою точністю. Таким протезом можна не тільки брати чашку, а й працювати з дрібними і крихкими предметами.

Незважаючи на близькість між електродами і нервами, активність інших м`язів не заважає роботі пристрою. Тому пацієнт в змозі здійснювати свою механічною рукою будь-які рухи, не побоюючись, що може мерзнути або втратити контроль над нею.

Піонером технології оссеоінтеграціі був професор Ріхард Бранемарк (Rickard Br nemark) і його колеги з Лікарні Сальгренска університету в Гетеборзі. Професор Бранемарк займався хірургічної імплантацією і тісно співпрацював з доктором Ортіз-Каталан і професором Хаканссон з Технічного університету Чалмерса.

Відсутня ланка

Пацієнт, який отримав роботизований протез, може успішно користуватися ним у повсякденному житті. Цей чоловік працює водієм вантажівки, і він не відчуває жодних проблем зі своєю роботою. Чоловік може виконувати точну і обережну роботу, таку як розпакування яєць і зав`язування шнурків на ковзанах своїх дітей, при цьому спритно перемикає передачі на своїй вантажівці.

Розробники унікального протеза сподіваються, що їхній винахід буде встановлено ще декільком пацієнтам протягом найближчих декількох місяців. Важко навіть уявити, наскільки воно полегшить їхнє життя.

Наступна частина дослідницького проекту - це забезпечення довготривалих відчуттів, які будуть сприйматися протезом і передаватися в мозок людини. Це новітня технологія, яка називається двоскерованого інтерфейсом: не тільки протез отримує сигнали від головного мозку, але і сам мозок отримує сигнали від протеза.

«Надійне з`єднання між протезом і тілом пацієнта виявилося тим самим відсутньою ланкою, яка багато років заважало клінічного застосування таких роботизованих пристроїв. Тепер залишилося забезпечити їх сенсорної зворотним зв`язком (відчуттями). Інтуїтивна сенсорна зворотній зв`язок і контроль дуже важливі для взаємодії з навколишнім середовищем. Для надійного утримання об`єкта, наприклад. Сьогодні ні у одного пацієнта немає протеза, який дає таку зв`язок, але це незабаром зміниться », - пише Ортіз-Каталан в своїй статті.

Раніше в цьому році західні видання повідомляли, що вчені працюють над створенням біонічної підшлункової залози, яка повністю замінить справжню залозу і буде використовуватися для лікування цукрового діабету 1 типу.