Самолеты из Перми станут чаще летать в Уфу, Самару и Казань

Жители Приморья не спешат помогать онкобольным детям через фонды

В Италии протестировали бионический протез для полноценного осязания

Согласно задумке, хирургическим путём электроды в искусственной конечности подключаются к нервам пациента, после чего человек обретает контроль над протезом. Потерявший руку пациент не только сможет управлять бионическим устройством, сжимая пальцы и вращая кистью, но и самостоятельно чувствовать прикосновения через искусственно восстановленное чувство осязания.

После первичных тестов протеза, о которых мы сообщали в феврале 2013 года, ведущий разработчик Сильвестро Мичера (Silvestro Micera) вместе со своими коллегами приступил к испытанию прототипа на пациенте-добровольце.

Девять лет назад датчанин Деннис Аабо Соренсен (Dennis Aabo Sørensen) из-за несчастного случая потерял левую руку, и остатки конечности пришлось ампутировать.

С тех пор пациент носил обычный коммерческий протез, который казался ему очень неудобным, и потому на клиническое испытание бионической руки Мичеры он сразу дал своё согласие.

«Сенсорная обратная связь работала просто невероятно. Я обрёл те чувства, которых был лишён целых девять лет. В ходе испытания мне надели повязку для глаз и вставили затычки для ушей, чтобы проверить именно осязание - и я по-настоящему чувствовал протезом форму предмета, его жёсткость или мягкость. С захватом также не было никаких проблем», - делится впечатлениями Соренсен.

Для достижения такого эффекта биоинженерам пришлось добавить несколько существенных модификаций в первоначальный прототип протеза. К примеру, его оснастили особыми датчиками, которые распознают различного рода информацию о контакте конечности с предметом. Сенсоры измеряют напряжённость в искусственных сухожилиях, контролирующих движения пальцами, и конвертируют напряжение в электрический ток.

Разработчики заметили, что генерируемый импульс грубоват для человеческой нервной системы. Поэтому им понадобилось разработать особую компьютерную программу, которая вывела формулу трансформации изначального импульса в такой заряд, который был бы положительно воспринят настоящими нервами. Правдоподобной имитации осязания удалось достичь после отправки переработанного цифрового сигнала по проводам к четырём электродам.

Так называемые транснейронные электроды имплантировали хирургическим путём в локтевой и срединный пучки нервов (они контролируют движения пальцев) в плече Соренсена. Именно благодаря их высокой чувствительности биоинженеры смогли снизить мощность электрического импульса до минимума, тем самым приблизив его к реальным биологическим процессам в теле человека. Фактически в ходе прикосновения идёт стимуляция отдельных волокон в нервных пучках, что приводит к более тонким ощущениям от осязаемого предмета.

«Это первый случай в истории медицины, когда протез возвращает пациенту с ампутированной конечностью не только контроль, но и реальное чувство осязания. Сначала мы боялись, что чувствительность Соренсена снизится, так как он не пользовался своими нервами более девяти лет, но испытания протеза прошли более чем успешно», - рассказывает Мичера.

В своей статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine, биоинженеры отмечают, что технология сенсорной обратной связи имеет огромный потенциал. Её можно использовать при небольших модификациях для возвращения практически любого чувства - к примеру, слуха. Мичера и его коллеги уже работают над расширением технологии, а коммерциализация нового бионического протеза начнётся в ближайшие годы.