Революційний протез руки інтегрується прямо в нервову систему та скелет пацієнта

Біонічну руку Mia Hand виготовляє італійська компанія роботизованих протезів рук Prensilia. Імітуючи людську руку, вона також має п'ять пальців, які згинаються в кількох різних місцях..

Що відомо

Протез установили жінці, чия рука була ампутована 20 років тому внаслідок нещасного випадку на фермі. Вона була першою людиною з ампутацією нижче ліктя, яка отримала цю високоінтегровану біонічну руку.

Дослідницька група розробила нервово-м'язовий імплантат, який з'єднали з нервовою системою пацієнтки в обмеженій зоні навколо двох місць його кріплення до кісток. Для управління протезом жінка використовувала приблизно ті самі нейронні ресурси, що й для своєї відсутньої біологічної руки.

Протез руки Mia Hand / Фото Ortiz-Catalan et al., Sci. Rob., 2023

Приєднання протезів до кінцівок і управління ними — два різні завдання. Щоб вирішити їх, дослідники розробили людино-машинний інтерфейс, який забезпечує зручне кріплення штучної структури до скелета пацієнта в процесі остеоінтеграції. Надалі це дасть змогу приєднати додаткові електроди, імплантовані в нерви та м'язи, для підключення до нервової системи організму.

Остеоінтеграція — це прямий структурний і функціональний зв'язок між живою кісткою пацієнта і штучним імплантатом, у цьому випадку біонічною конструкцією кінцівки, виготовленою з титану. Це складна процедура, яка вимагає, щоб променева і ліктьова кістки були вирівняні і навантажені однаковою вагою, що обмежувало простір навколо них для інших необхідних компонентів.

Протез руки Mia Hand / Фото Ortiz-Catalan et al., Sci. Rob., 2023

Об'єднавши остеоінтеграцію з реконструктивною хірургією, імплантованими електродами і штучним інтелектом, вчені змогли відновити функції руки. Рівень ампутації нижче ліктя особливо проблематичний, і досягнутий рівень функціональності знаменує собою важливу віху в галузі складних реконструкцій кінцівок загалом.

Окрім повсякденних завдань, пов'язаних із навантаженням і контрольованими рухами (тримати чашку або використовувати застібку-блискавку), це також зменшило фантомний біль. Як наслідок, необхідність приймати знеболювальні відпала. Постійний біль є причиною, через яку багато людей з ампутованими кінцівками відмовляються від традиційних протезів.

Протез руки Mia Hand / Фото Ortiz-Catalan et al., Sci. Rob., 2023