Ученые разработали бионическую руку, которая сливается с нервной и скелетной системами пользователя

Шведке, потерявшей правую руку в результате несчастного случая на ферме, в оставшуюся кость, нервы и мышцы был имплантирован новый человеко-машинный интерфейс.

Ученые разработали бионическую руку, которая сливается с нервной и скелетной системами пользователя

Жизнь Карин претерпела резкие изменения более двадцати лет назад, когда на ферме произошел несчастный случай, в результате которого она потеряла правую руку. С этого времени она мучительно страдала от фантомных болей в утраченной конечности.

Помимо этой невыносимой боли, Карин столкнулась с тем, что обычные протезы оказались неудобными и ненадежными, что мешало ей в повседневной жизни. Все изменилось, когда она попробовала инновационную бионическую технологию, которая позволила ей комфортно носить функциональный протез в течение всего дня. Интеграция бионики и тела Карин также значительно уменьшила ее страдания.

Механическое крепление и управление протезами для конечностей всегда были двумя основными проблемами в этой области. Именно из-за этих проблем многие люди с ампутациями отказывались от сложных протезов, так как они обеспечивали неудобное и ненадежное крепление с ограниченным контролем.

Ученые разработали бионическую руку, которая сливается с нервной и скелетной системами пользователя

Междисциплинарная команда инженеров и хирургов нашла пути решения этих проблем, разработав человеко-машинный интерфейс, позволяющий простое крепление протеза к костям путем остеоинтеграции. Кроме того, протез обеспечивает электрическое взаимодействие с нервной системой через электроды, встроенные в нервы и мышцы.

Руководителем исследования был профессор Макс Ортис Каталан, эксперт в области нейронного протезирования и создатель Центра бионики и исследований боли в Швеции.

Карин стала первым человеком с ампутацией ниже локтя, которая получила этот новый уровень интеграции бионической руки, которую она может использовать надежно в повседневной жизни. Ее способность комфортно использовать протез в течение многих лет является обнадеживающим примером потенциала этой новой технологии для улучшения жизни людей, столкнувшихся с ампутацией конечностей.

Основной проблемой на этом уровне ампутации является правильное выравнивание и нагрузка на две кости — лучевую и локтевую, а также обеспечение достаточного места для имплантации компонентов протеза. Однако исследователям удалось создать нервно-мышечный имплантат, который соединил биологическую систему пользователя (нервную систему) с электронной системой управления протезом.

Наш комплексный подход, объединяющий хирургические и инженерные решения, также помог снизить боль, так как Карин теперь использует практически те же нейронные ресурсы для управления протезом, что и для своей биологической руки.

Лечение и предупреждение послеампутационных болей — еще одна важная цель команды профессора Каталана. Карин отметила, что она теперь не только более эффективно управляет своим протезом, но и чувствует себя менее болезненно.

Ключевой особенностью новой бионической технологии является остеоинтеграция, которая позволяет прочно присоединить протез к костям, так как костная ткань окутывает титановую часть протеза.

Профессор Рикард Бронемарк, эксперт в области остеоинтеграции протезов конечностей и генеральный директор компании Integrum, отмечает, что этот метод "открывает новые горизонты для ухода за ампутированными пациентами". Нервы и мышцы были перераспределены, чтобы предоставить протезу больше информации для управления.

Доктор Паоло Сассу, руководивший операцией, отметил, что пациентам можно предложить наилучшее решение, будь то биологическая трансплантация или использование бионического нейромышечного протеза, в зависимости от клинической ситуации. 

Читайте также

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Ученые ТПУ превратили пластиковый мусор в ценные сорбенты

Ученые ТПУ превратили пластиковый мусор в ценные сорбенты

Исследователи с помощью Claude взломали OpenAI и добрались до внутреннего GitHub

Исследователи с помощью Claude взломали OpenAI и добрались до внутреннего GitHub

Китай показал проект нового термоядерного реактора HL-4 с магнитным полем 25 Тесла

Китай показал проект нового термоядерного реактора HL-4 с магнитным полем 25 Тесла

OpenAI раскрыла шесть случаев необычного поведения ИИ — одна модель переписала инструкции для самой себя

OpenAI раскрыла шесть случаев необычного поведения ИИ — одна модель переписала инструкции для самой себя

Ученые МИСИС создали сверхпрочный алюминиевый сплав для 3D-печати

Ученые МИСИС создали сверхпрочный алюминиевый сплав для 3D-печати

В Китае научились подавлять опасные колебания на солнечной электростанции мощностью 500 МВт

В Китае научились подавлять опасные колебания на солнечной электростанции мощностью 500 МВт

В MIT создали наноустройство, которое имитирует работу нейронов с помощью механической памяти

В MIT создали наноустройство, которое имитирует работу нейронов с помощью механической памяти

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Математик улучшил алгоритм поиска кратчайших путей спустя почти 30 лет

Математик улучшил алгоритм поиска кратчайших путей спустя почти 30 лет

Квантовая теория не позволяет рациональным наблюдателям «согласиться не соглашаться»

Квантовая теория не позволяет рациональным наблюдателям «согласиться не соглашаться»

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

Физик допустила возможность передачи информации между параллельными мирами

Физик допустила возможность передачи информации между параллельными мирами