Протез, который подчиняется мысленным командам
Высокотехнологичный протез ноги позволяет людям с ампутированными конечностями ходить естественно и с нормальной скоростью, не задумываясь об этом, говорится в недавно опубликованном исследовании.
Разработанная учеными из Массачусетского технологического института (США) бионическая нога связывает мозговую активность пользователя с нервами в важных мышцах, контролирующих движение. Автор исследования профессор Хью Херр сказал, что результаты небольшого испытания были "совершенно чудесными" и могут повлиять на то, как будут создаваться протезы конечностей в будущем. Их целью было проверить, сможет ли новая технология сделать ходьбу с ампутацией ноги ниже колена более естественной.
Однако предстоит еще много лет работы над разработкой, прежде чем она сможет использоваться большим количеством пациентов.
Обычно во время ампутации мышцы сворачиваются, чтобы создать мягкую прокладку для максимального комфорта при использовании искусственной ноги.
Но при этом теряется контроль над нервами и естественными движениями ноги. При использовании новой технологии сначала необходимо провести операцию по соединению жизненно важных пар мышц на культе ноги - либо во время ампутации, либо позже.
Затем с помощью датчиков на этих мышцах сигналы посылаются на роботизированный контроллер, который помогает протезу ноги рассчитать, насколько сильно нужно согнуть лодыжку и какую силу нужно приложить при ходьбе.
Информация от нервов мышц передается протезу, а затем обратно пациенту, что напоминает работу настоящей конечности. "Таким образом, когда ампутант думает, он чувствует естественное движение конечности — эти мышцы двигаются так же, как и при целостности конечности, — сказал профессор Херр. — Они как будто чувствуют свою фантомную конечность и ее движение. И все это благодаря большему контролю со стороны нервной системы человека".
В исследовании приняли участие 14 ампутантов, потерявших одну ногу ниже колена. Семи из них во время ампутации был установлен новый "нейропротезный интерфейс", а остальные семь получали стандартную помощь.
Затем их ходьба проверялась на ровной поверхности, при подъеме по пандусу и при преодолении препятствий.
По результатам исследования, скорость ходьбы людей с новой технологией была на 41 % выше, чем в другой группе, что эквивалентно скорости людей, не потерявших ногу. Они также лучше справлялись с уклонами, поднимались и спускались по ступенькам и преодолевали препятствия.
"Один из главных выводов — небольшое увеличение нейронной обратной связи с ампутированной конечностью может восстановить значительную нейронную управляемость бионической конечности, — говорит автор исследования Хенгеун Сонг. — Это может помочь ампутированным конечностям двигаться более естественно и свободно, вплоть до того, что они смогут танцевать и бегать".
По данным ученых из Массачусетского технологического института, на данный момент подобная операция была проведена примерно 60 пациентам по всему миру, и она также может быть проведена людям с ампутацией руки.
Материал подготовил: Максим Зеленский, шеф-редактор EverCare
