Пациент, которому ампутировали руку, впервые смог контролировать движения сложного протеза посредством электродов, вживленных непосредственно в мускулы и нервные волокна. Разработанная в Швеции технология обеспечивает движения бионической руки, сходные с естественными движениями конечностей.
Нейрохирургам из госпиталя Салгренска при Гётеборгском университете (Швеция) совместно с командой инженеров из расположенного в том же городе Технического университета Чалмерса впервые удалось имплантировать сложную систему электродов пациенту с ампутированной рукой. Электроды соединяют нейромускульные контуры с бионическим протезом, повторяющим естественные движения и частично восстанавливающим функциональность утраченной конечности. Об успешном завершении операции и нормальном функционировании протеза, который можно снимать с руки и надевать обратно, сообщает пресс-служба Технического университета Чалмерса. Разработкой искусственной руки и хирургической операцией по имплантации электродов руководил доктор Ричард Бронемарк.
«Новая технология стала большим прорывом и во многом превосходит существующие, которые предлагают очень ограниченную функциональность пациентам с ампутированными конечностями»,
отмечает Бронемарк. Его группе удалось существенно продвинуться в разработке технологии бионического протезирования: их съемный протез надежно соединяется с телом пациента, а система управления эффективно транслирует естественные нейромоторные сигналы в механические, делая протез не «видимостью», а полноценным функциональным заменителем руки.
Бионическая рука и тело соединяются подобно гнезду и штекеру посредством вкрученного в кость титанового болта с электродами, имплантированными непосредственно в нервные волокна. Новаторский биомашинный интерфейс, разработанный группой Бронемарка, получил название OPERA, Osseointegrated Prostheses for the Rehabilitation of Amputees (костноинтегрированный протез для реабилитации людей с ампутированными конечностями).
Такая технология не только упрощает крепление протеза, но и позволяет ощущать его как естественное продолжение конечности.
OPERA — не первый успешный опыт бионического протезирования, однако большинство существующих технологий основаны на управлении протезами либо посредством внешних датчиков электрической активности мышц и ЦНС, либо внешних ЭЭГ-датчиков активности нейромоторных центров мозга, либо интерфейсах, основанных на обработке сигналов специального нейрочипа, вживляемого непосредственно в мозг (обо всех этих технологиях писала «Газета.Ru», см. врезы).
Последний способ позволяет достаточно точно считывать нейромоторные сигналы, но требует сложной и рискованной операции на головном мозге, а также долгого периода реабилитации и последующего тренинга пациента, который должен научиться управлять протезом силой мысли. Первые два не предполагают хирургического вмешательства, что идет в ущерб точности, так как из нескольких десятков двигательных сигналов управления конечностью, внешние датчики уверенно распознают лишь несколько, что существенно снижает функциональность протеза.
Вживив датчики непосредственно в нервные волокна можно существенно увеличить число распознаваемых сигналов, сделав движения протеза более естественными, точными и управляемыми, а также, обратно стимулируя волокна, сделать протез чувствительным к прикосновениям и температуре.
Группа Бронемарка уверена, что будущее бионического протезирования именно за такими биомашинными интерфейсами на основе имплантов, прямо интегрированных с нервными волокнами. Видео, размещенное на сайте Технического университета Чалмерса, представляет собой компьютерную анимацию, иллюстрирующую новую технологию, живых кадров с пациентом, манипулирующим протезом OPERA, пока нет, но, судя по фотографиям и заявлениям врачей, он чувствует себя прекрасно, а первые тесты протеза показывают прекрасные результаты. Притом, как докладывает сам пациент, для того, чтобы контролировать искусственную руку, ему не требуется почти никаких усилий.