Создан протез, подключаемый напрямую к мышцам и нервам

Протез, подключаемый непосредственно к кости, нервам и мышцам, прошел успешно предварительные испытания. Это первый раз, когда робот протез был подключен таким образом, и это изобретение открывает интересные возможности для пациентов в будущем. Статья о реабилитации пациента с имплантированным нервно-мышечным интерфейсом опубликована в последнем номере журнале Science Translational Medicine.

Ведущий автор исследования и научный сотрудник Технологического университета Чалмерса в Гетеборге (Швеция), Макс Ортис-Каталан,  говорит, что их работа выходит за рамки лаборатории. Новое открытие позволяет пациенту р реальные проблемы. 

Пациент, которому имплантирован новый протез, лишился руки 10 лет назад. До того как он получил новую руку, его протезом контролировали с использованием электродов, размещенных на коже. 

Это типичная форма системы управления может быть ненадежной, ограничивая полезные функции протезирования. В результате многие пациенты отвергают ее как форму реабилитации. 

Новая система использует имплантат титана, подключенный непосредственно к кости руки, как часть процесса, называемого остеоинтеграция. Это создает долгосрочное стабильное слияние между пациентом и их имплантатом. Доктор Ортиз-Каталон подробно объясняет новую технологию: 

"Искусственная рука напрямую подключена к скелету, обеспечивая тем самым механическую стабильность. Одновременно с этим система управления биологических процессов, то есть нервов и мышц, также сопряжена с системой управления аппарата через нервно-мышечные электроды. Это создает надежный союз между телом и машиной, между биологией и мехатроникой". 

Подключение электродов непосредственно к нервам и мышцам означает, что пациенты могут контролировать свой протез легче и с большей точностью, что позволяет им обрабатывать меньшие и более тонкие детали, например поставить кувшин с водой на полку и т.д. 

В связи с непосредственной близостью между электродами и нервами, контролирующими устройство, влияние других мышц на работу устройства сводится к минимуму, что позволяет пациенту перемещать руку в любом положении, не беспокоясь о потере контроля над ней.

Технология остеоинтеграции была впервые предложена доцентом Рикардо Бранемарком и его коллегами из университетской больницы в Гетеборге, Швеция. Профессор Бранемарк возглавил хирургическое отделение имплантации и работал в тесном контакте с доктором Ортис-Каталаном и профессором Бо Хакансоном из Технологического университета Чалмерса. 

Следующим шагом для этого исследования является достижение долгосрочного ощущение для пациента через протез. Эта новая форма имплантата является двунаправленным интерфейсом, поэтому протез может не только принимать сигналы от мозга, но также и мозг может принимать сигналы, поступающие в противоположном направлении. 

"Надежная связь между протезом и телом была недостающим звеном для клинической реализации нейронного контроля и сенсорной обратной связи. Новая технология является важным шагом на пути к созданию более естественных протезов" – заключает доктор Ортиз-Каталан.