Протез руки впервые соединили с костями, мышцами и нервами

В фильмах о будущем, режиссеры часто показывают людей с механическими конечностями, такими же точными и ловкими, как и человеческие руки и ноги. Еще недавно это казалось абсолютной фантастикой, однако современные технологии доказывают, что ничего невозможного нет. Современные бионические роботизированные протезы становятся все более совершенными и функциональными. А с недавних пор можно говорить вообще о революции в этом направлении — ученые смогли соединить роботизированный протез с костями, мышцами и нервами человека. Благодаря этому протез позволяет выполнять 80% задач, с которыми люди сталкиваются в повседневной жизни.

Ученые впервые соединили бионический протез с костями и тканями человека

Уникальный бионический протез

50-летней женщине из Швеции по имени Карин, потерявшей руку в результате несчастного случая на ферме, три года назад был установлен ультрасовременный протез. Устройство, получившее название Mia Hand, разработано итальянской компанией Prensilia, которая уже долгое время специализируется на робототехнических и биомедицинских устройствах. К работе над ним были привлечены ученые из Швеции, Италии и Австралии.

Работа протеза основана на усовершенствованном человеко-машинном интерфейсе, благодаря которому искусственный интеллект преобразовывает сигналы мозга в точные движения. По словам самих инженеров, протез был выполнен по уникальной на тот момент технологии. Одна из его особенностей — встроенные датчики, которые обеспечивают не только точное управление протезом, но и ограниченное осязание. То есть присутствует обратная связь.

Иллюстрация и рентгеновский снимок соединения культи с протезом

Но самое главное — имплантат вживляется в кость человека. В результате костные клетки плотно обрастают вокруг него. Можно сказать, что протез крепится непосредственно к скелету человека. По словам ученых, технология реконструктивной хирургии позволяет по-настоящему объединить биологию и электронику, а значит обеспечить максимальную функциональность.

Революционная технология протезирования

Как сообщается в издании Science Robotics, для подключения протеза, в локтевую и лучевую кости женщины ученые установили два имплантата. Затем эти импланты соединили с мышечными трансплантатами, то есть мышцами, взятыми с ноги женщины. Для усиления сигналов, поступающих на интерфейс, в мышечную ткань были вживлены электроды. Наличие мышечных трансплантатов позволило травмированным мышцам и нервам в культе руки снова прикрепиться к тканям.

Данная технология обеспечила протез сразу несколькими важными преимуществами. Так как сенсорные электроды находятся внутри роботизированной руки, а не просто под кожей, нервная стимуляция более надежно и последовательно воспринимается. Как сообщают ученые, точность движения увеличилась в четыре раза по сравнению с обычными бионическими протезами.

Женщина может брать протезом мелкие предметы

Благодаря тому, что протез прикреплен непосредственно к кости, он гораздо удобнее в использовании. Как сообщается в исследовании, женщина теперь может выполнять 80% своих повседневных дел, таких как приготовление еды, застегивание одежды, сбор предметов, поворот дверных ручек и т.д. Причем женщина может по отдельности управлять каждым из пяти бионических пальцев с точностью 95%.

Бионический протез избавляет от фантомных болей

С того момента, как женщина лишилась руки, а это произошло более двух десятилетий назад, она постоянно мучилась фантомными болями. Ее преследовало чувство, как будто рука попала в мясорубку. Но после установки протеза, боль значительно уменьшилась, и теперь практически не беспокоит женщину.

Бионический протез не только позволяет выполнять различные действия, но и избавляет от фантомной боли

Ученые пока не знают точную причину такому эффекту. Вполне возможно, что это связано с наличием трансплантатов, которые срослись с тканями культи. Кроме того, возможно, эффект исключительно психологический — мозг ощущает протез как продолжение конечности.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

По мнению ученых, новая технология, которая уже доказала на практике свою эффективность, способна изменить жизнь людей, потерявших конечности. В настоящее время инженер робототехники Макс Ортис Каталан, который руководил исследованиями, занимается оказанием помощи людям, потерявшим конечности в результате военных действий. Кроме того, команда работает над разработкой технологии бионических протезов следующего поколения. Ну а напоследок предлагаем ознакомиться с другой революционной технологией, которая позволила при помощи имплантатов, вживленных в мозг, вылечить тяжелую форму депрессии.