Те възстановяват функционалността и допира при хора, ампутирани от бионични ръце

Понеделник, 13 октомври 2014 г. - Два екипа изследователи от университети в Швеция и Съединените щати са разработили бионични протези, които позволяват на ампутирани свобода на движение и усещане за допир, подобни на тези на естествените крайници. Резултатите от двете изследвания са публикувани в Science Translational Medicine.

Едно от тези разработки се състои от биотичен прототип на ръка, който успява да възстанови усещането за допир. Изследването е ръководено от Макс Ортис-Каталан, мексикански изследовател, работещ в групата за биомедицински сигнали и системи на Технологичния университет в Чотърс, Гьотеборг, Швеция.

Ортиз и неговият екип са постигнали, че Магнус, пациент с ампутирана ръка над лакътя, може да се върне на работа като шофьор на камион и другите си ежедневни дейности с тази протеза за интеграция в костите, създадена от Рикард Бренемарк от университетската болница в Сахлгренска, и един от авторите на изследването.

Както обяснява Ortiz-Catalan, "пациентът вече има пълен обхват на движение, протезата работи при всякакъв тип време, може да прави маневри с насилие, без изкуствената ръка да се активира неволно и няма компонент, който да оказва натиск върху кожата. Нещо, което не беше възможно с конвенционалната протезна технология. "

Всички видове задачи

Ученият посочва също, че "след операцията пациентът е бил в състояние да изпълнява всякакви задачи, от шофирането на камиона си до събиране на яйца или връзване на кънки на децата си. Излизане извън лабораторията, за да позволи на пациента да се изправи пред предизвикателствата на Реалният свят е най-големият принос на тази работа ", казва той.

Изкуствената ръка е директно свързана със скелета за повече стабилност. Системата за биологичен контрол на човека, съставена от мускули и нерви, взаимодейства с машината чрез нервно-мускулни електроди. „Това създава интимен съюз между тялото и машината“, добавя експертът.

За Ortiz-Catalan вероятността костната интеграция да доведе до отхвърляне е много ниска. „Биосъвместимостта на използваните от нас материали е висока и те се използват от години при различни приложения при хора, така че възможността за отхвърляне е същата като тази на зъбните импланти.“

Изследователят вижда в тази технология важна стъпка към по-естествен контрол на протезите на крайниците. "Това вече не е научна фантастика, това е много осезаема реалност за пациента и ще бъде за хората, към които се отнасяме от края на годината."

Бионна ръка с докосване

Другата работа, извършена от група от Case Western Reserve University в Охайо, САЩ, се състои във възстановяването на усещането за допир при двама пациенти, ампутирани чрез имплантиране на бионични прототипи на ръка.

Едно от най-големите постижения в развитието е да се гарантира поддържането на това тактилно усещане през двете години на разследването. Това стана възможно благодарение на електродите, които свързват бионичната ръка с ръката и мозъка.

Функцията на тези електроди е да откриват налягането, упражнено от обекта при контакт с протезата. Тази информация се изпраща до мозъка, преобразуван в електрически импулси, благодарение на алгоритмите, проектирани от изследователите, а също така позволяват да се знае местоположението на обектите.

Учените казват, че един от пациентите Игор Спетич винаги е причинявал втрисане. След като сляпо докосна топка от този материал с протезата, той забеляза как косата му настръхва. "Веднага разбрах, че е памук", казва Спетич.
От своя страна Кийт Вондерхуевел, друг пациент в изследването, успя да извади стръковете грозде и череши, които той сляпо държеше. „Нашата цел е не просто да възстановим функционалността, а да изградим отново връзка със света“, казва Дъстин Тайкър, професор по биомедицина в американския университет и водещ автор.

За цял живот

В допълнение, и двамата пациенти страдали от фантомна болка в ампутираната област след загубата на крайника. Спетик определи това усещане „като винт през стиснатия юмрук“. Авторите също подчертават, че болката изчезна почти напълно, когато пациентите възстановиха усещането за допир.

Като се има предвид подобряването на техните пациенти и удължаването на ефектите на протезата, изследователите се надяват, че методът може да се използва за цял живот и да се имплантира в голям мащаб в рамките на 5 години. „Тази технология би могла да се използва и при протезни крака, които разпознават различни видове почва и се адаптират към неправилни повърхности“, казват те.
Източник: