Несмотря на стремительное развитие биотехнологий, создание полноценных функциональных протезов все еще остается сложной задачей. Но определенные успехи в этой области есть: шведской пациентке, лишившейся конечности, был установлен первый чувствительный протез, воспринимающий сигналы от нервной системы.
Общие сведения
Шведская пациентка, которая в прошлом перенесла ампутацию руки, стала первым реципиентом костно-нервно-мышечного имплантата, который контролирует инновационный ручной протез. Во время операции титановые имплантаты были установлены в двух костях предплечья, связанные с нервными окончаниями мышц электродами, что дает возможность протезу воспринимать сигналы нервной системы и делает возможными тактильные ощущения. Таким образом впервые был использован практичный и чувствительный протез руки, пригодный для повседневных действий. Этот прорыв в области нейрореабилитации является частью европейского проекта DeTOP.
Описание разработки
Инновационная технология имплантации была изобретена в Швеции командой ученых под руководством доктора Макса Каталана из Integrum AB и Чалмерского технологического университета. Первая в своем роде операция по вживлению необычного имплантата была проведена Рикардом Бранемарком и доктором Паоло Сассу в больнице Sahlgrenska University.
«В последнее десятилетие сообщалось о нескольких передовых технологиях протезирования, но, к сожалению, они использовались только в течение коротких периодов времени в условиях постоянного контроля, - сообщает доктор Каталан, профессор Чалмерского университета и руководитель лаборатории биомехатроники и нейрореабилитации, который руководил разработкой протеза в течение 10 лет. - Инновационность нашей технологии в том, что она дает пациентам возможность использовать встроенные нервно-мышечные интерфейсы для управления протезом, который, в отличие от разработанных ранее, обеспечивает тактильные ощущения».
Преимущества
В обычных протезах для улавливания сигналов от мышц тела используются электроды, размещенные под кожей. Такие электроды подают ненадежные сигналы, которые позволяют выполнять только несколько примитивных движений (открытие и закрытие руки), которых пациенту недостаточно для выполнения большинства заданий. Более полную информацию о сигнале нервной системы можно получить, внедрив электроды во все мышцы конечности. Шведской пациентке были имплантированы шестнадцать электродов, чтобы на протез посылались точные сигналы и ей были доступны самые разные движения.
Еще один существенный недостаток современных протезов конечностей - они не обеспечивают никаких тактильных ощущений. Пациент не может оценить, насколько сильно он сжал предмет протезом, и даже не может почувствовать момент прикосновения к предмету, потому ему приходится надеяться только на свое зрение. Соединяя электроды с нервами, которые были связаны с тканями утраченной конечности, исследователи могут стимулировать нервные окончания электричеством, как если бы конечность все еще присутствовала. При этом пациент воспринимает ощущения от протезированной руки благодаря датчикам и посылаемым ими электрическим импульсам. Пациент может регулировать силу сжатия предмета, а также распознавать предметы на ощупь.
Одним из наиболее существенных преимуществ этой работы является то, что это первая технология, уже зарекомендовавшая себя в повседневной жизни, а не ограниченная лабораторным применением, в отличие от многих перспективных технологий, которые так и не вышли за рамки ограниченных клинических испытаний.
Перспективы
Кости теряют прочность и ослабевают, если они не подвергаются нагрузке, как это обычно происходит после ампутации. Поэтому перед установлением протеза пациентка выполняла специальные упражнения, чтобы восстановить силы в костях предплечья и управляться с протезом. Вскоре она привыкнет к использованию протеза. Планируется, что в ближайшее время еще двум пациентам с ампутированными верхними конечностями в Италии и Швеции будут имплантированы инновационные протезы.
Пока не известно, сколько стоит такой протез и как скоро он будет доступен всем желающим. Однако то, что исследователям удалось создать практически полноценную замену утраченной конечности, не может не радовать. Что вы думаете об этом? Не правда ли, замечательная разработка, которая дает надежду на более полноценную жизнь многим людям?
