Бионические конечности, управляемые сигналами мозга: шаг вперед для людей с ампутированными конечностями

Последние достижения в области технологий бионических конечностей позволяют ампутантам управлять протезами с помощью сигналов мозга, что улучшает подвижность.

Оссеоинтеграция фиксирует протез с помощью титанового болта в скелет.

Реклама

Недавние достижения в области технологий бионических конечностей приблизили нас к реальности, когда-то воображаемой в научной фантастике. Недавнее клиническое испытание продемонстрировало революционный метод, который улучшает интеграцию бионических протезов с человеческим телом. Исследователи разработали методику, которая хирургическим путем реконструирует пары мышц, позволяя людям с ампутированными конечностями управлять роботизированными конечностями с помощью сигналов мозга, повышая их способность преодолевать препятствия и лестницы с большей легкостью.

Анатомический подход

Традиционно при проектировании протезов человеческое тело рассматривалось как ограничение. Однако биоинженер Тайлер Клитс, ныне работающий в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, предлагает «анатомический» подход, который интегрирует тело с машинами. Эта техника перенастраивает мышцы, кости и нервы для создания более естественного пути связи между бионической конечностью и нервной системой. Используя биологические элементы, протезы могут имитировать естественное движение и проприоцепцию — осознание телом своего положения и движения.

Мионевральный интерфейс агониста-антагониста (AMI)

Метод мионевральних интерфейсов агониста-антагониста (AMI) находится на переднем крае этой интеграции. Реконструируя пары мышц, реципиенты могут воспринимать движения в своей протезной конечности как естественные ощущения. В недавнем исследовании у тех, кто перенес операцию по поводу острого инфаркта миокарда, наблюдалось увеличение скорости ходьбы на 40%, что приближается к темпу людей без ампутации конечностей.

Инновации в интеграции протезов

Более того, методы остеоинтеграции, при которых протезы крепятся непосредственно к кости с помощью титановых болтов, обеспечивают улучшенный комфорт и стабильность по сравнению с традиционными гильзами. Такие инновации, как целевая реиннервация мышц (TMR) и регенеративные периферические нервные интерфейсы (RPNI), также улучшают контроль и обратную связь протезных конечностей.

Заключение

Поскольку исследователи продолжают совершенствовать эти методы, видение бесшовно интегрированных, управляемых мозгом бионических конечностей становится все более ощутимым, предлагая надежду и улучшение качества жизни для людей с ампутированными конечностями во всем мире.

• Исследование показывает, что локдаун из-за COVID-19 повлиял на лунную температуру
• Китай представил свой скафандр для посадки на Луну на 2030 год