Новые протезы с расширенными функциями в клинике Кливленда

blank

Исследователи Cleveland Clinic говорят, что они разработали бионическую систему, которая делает большой шаг к восстановлению естественной функции руки у пациентов с ампутациями верхней конечности.
Людям с ампутированными конечностями часто приходится постоянно следить за своими протезами во время их использования, чтобы корректировать используемую силу захвата, но клиника Кливленда сообщила, что пациенты, тестирующие новую систему бионической руки, использовали ее с меньшими усилиями и более легкой кривой обучения.

«Возможно, больше всего мы были взволнованы, узнав, что они выносили суждения, решения, рассчитывали и исправляли свои ошибки, как человек без ампутации», — сказал ведущий исследователь Пол Мараско в пресс-релизе. «С новой бионической конечностью люди вели себя так, как будто у них была естественная рука. Обычно такое поведение мозга сильно различается у людей с протезами верхних конечностей и без них ».

Бионическая система сочетает в себе нейро-машинный интерфейс с тремя важнейшими функциями: интуитивное управление двигателем, кинестезия касания и захвата, которая представляет собой интуитивное ощущение открытия и закрытия руки. Двусторонний нейро-машинный интерфейс позволяет пациентам управлять протезом с помощью нервных импульсов от мозга к протезу, которые отправляют обратную связь по нервам обратно в мозг.

«Мы модифицировали стандартный протез с помощью этой сложной бионической системы, которая позволяет пользователям более интуитивно двигать протезами и одновременно ощущать прикосновения и движения», — сказал Мараско, нейробиолог и доцент, возглавляющий группу Лаборатория бионической интеграции в отделе биомедицинской инженерии НИИ Лернера.

Cleveland Clinic заявила, что это первый тест всех трех сенсорных и моторных функций одновременно в нейро-машинном интерфейсе.
Два пациента протестировали бионическую руку после проведения целенаправленных процедур сенсорной и моторной реиннервации для соединения нервов конечностей с нейро-машинным интерфейсом. При целевой сенсорной реиннервации маленькие роботы касаются кожи, чтобы активировать сенсорные рецепторы, чтобы пациенты могли чувствовать прикосновение. При целевой реиннервации моторики реиннервируемые мышцы передают мысли о движении конечностей для управления компьютеризированным протезом, в то время как маленькие роботы вибрируют кинестетические сенсорные рецепторы в этих мышцах, чтобы передать ощущение движения руки и руки.

Из-за небольшой группы исследователей необходимы дополнительные исследования и испытания, но Мараско сказал, что технология может в будущем «предложить владельцам протезов новые уровни беспрепятственной реинтеграции в повседневную жизнь».По словам исследователей, можно применить выводы исследовательской группы о поведении и функциональности мозга к другим протезам верхних конечностей или дефициту чувствительности и движений.

Клиника Кливленда возглавила международную исследовательскую группу, в которую вошли представители Университета Альберты и Университета Нью-Брансуика. Исследование частично финансировалось Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) Министерства обороны США.

Поделиться

Источник