Пациент с ампутированной выше локтя рукой управляет отдельными пальцами протеза

Ученые из Технологического университета Чалмерса (Швеция) разработали новую методику, которая может позволить пациентам с ампутированными выше локтя руками лучше использовать роботизированные протезы, в том числе выполнять отдельные движения пальцами. В отличие от пациентов с ампутацией ниже локтя, у таких пациентов количество оставшихся мышц, с помощью которых можно осуществлять тонкое управление несколькими бионическими структурами, например, бионическими пальцами, ограничено. Для решения этой проблемы исследователи провели хирургическую операцию на пациенте с ампутацией выше локтя и изменили конфигурацию его периферических нервов, создав небольшие нервно-мышечные конструкции, которые обслуживаются массивом датчиков. Это значительно повысило способность ампутанта осуществлять специфический контроль над несколькими элементами роботизированного протеза и может стать "дорожной картой" для повышения ловкости и управляемости протезом для таких пациентов.

Информация о новой разработке была опубликована в журнале Science Translational Medicine.

Роботизированные протезы — это огромный шаг вперед, позволяющий людям с ампутированными конечностями вновь обрести способность выполнять повседневные задачи. Однако ампутации различаются по месту расположения культи. Как правило, при ампутации верхней конечности ниже локтя остаются многочисленные мелкие остатки мышц, которые потенциально могут быть использованы для управления роботизированной конечностью, например, для движения отдельных пальцев. Однако при ампутации выше локтя количество оставшихся мышц, которые можно использовать для управления протезом, меньше.

Для решения этой проблемы исследователи разработали новый подход, который может дать таким людям больше возможностей для выбора. Они провели процедуру на ампутанте, добровольно принявшем участие в проекте, хирургическим путем иссекли периферические нервы в его оставшейся верхней части руки и перенаправили некоторые из них на небольшие свободные мышечные трансплантаты, в которые также были встроены небольшие электроды. Таким образом, была создана целая серия искусственных нервно-мышечных конструкций, которые пациент мог использовать для активации отдельных компонентов бионической конечности.

Новая нейромышечная архитектура была соединена с бионической конечностью с помощью титанового имплантата, который был хирургически добавлен в остаточную кость, обеспечивая большую прочность и комфорт по сравнению с классическим "гнездовым" креплением. Когда пациент активирует нейромышечные конструкции по определенным схемам, алгоритмы искусственного интеллекта интерпретируют его намерения в отношении конкретных движений бионической конечности.