Современный протез полагается на нервные сигналы пользователя.
Ученые сообщают о раннем прогрессе в усилиях по созданию более совершенных роботизированных ног, которые будут воспринимать нервные сигналы и знать, как их пользователи хотят двигаться.
Прошлой осенью один такой "умная конечность" помог 31-летнему Заку Воутеру подняться на 103 этажа Уиллис-Тауэр в Чикаго.
Воутер, потерявший правую ногу в результате аварии на мотоцикле, испытывал современный протез, ставший предметом нового отчета, опубликованного в сентябре. 26 выпуск Медицинского журнала Новой Англии.
Vawter "может заниматься многими обычными делами, например подниматься и спускаться по лестнице," сказал Леви Харгроув, научный сотрудник Института реабилитации Чикаго и ведущий автор исследования. "Он может даже изменить положение протеза, подумав об этом."
Протезирование, контролируемое разумом, все еще находится в стадии разработки и далеки от готовности к использованию в прайм-тайм. Согласно исследованию, также неясно, сколько они могут стоить и подойдут ли они большинству людей с ампутированными конечностями.
Но спрос есть, считает Харгроув.
Современные протезы ног имеют множество ограничений. По словам Харгроув, некоторые из них являются простыми и незамысловатыми устройствами, которые позволяют ходить по ровной поверхности, но им не хватает увеличения мощности, чтобы помочь пользователям делать что-то более сложное. Искусственные ноги также сложно использовать на лестницах и склонах.
«Некоторые люди, потерявшие ногу, например пожилые люди с диабетом, могут просто захотеть прогуляться по дому и вернуться в сообщество», – сказал доктор. Ховард Гилмер, лечащий врач Национальной реабилитационной больницы MedStar в Вашингтоне, округ Колумбия.C., кто не участвовал в исследовании.
Но ветераны войны и выжившие в авариях, потерявшие конечности, могут захотеть вернуться к гораздо более высокому уровню активности, сказал он. Вот тут и пригодятся протезы, которые позволяют людям бегать или проводить время в воде.
В новом исследовании исследователи изучают своего рода технологию, разработанную, чтобы дать больший контроль инвалидам, у которых есть протезы с электроприводом.
Технология обнаруживает так называемые "электромиографический" сигналы в мышцах бедра, которые обычно говорят мышцам голени, что делать. По словам Харгроува, мозг продолжает посылать сигналы ноге, даже когда сама нога отсутствует.
Если все пойдет по плану, технология улавливает сигналы и перемещает роботизированную ногу в соответствии с намерениями пользователя, сказал Харгроув, чья работа поддерживается грантом в размере 8 миллионов долларов США.S. Министерство обороны. Более 1200 американских военнослужащих потеряли конечности в войнах в Ираке и Афганистане.
Но есть некоторые предостережения. В отчете указано, что будет сложной задачей разработать протез, который будет принимать правильные сигналы, но при этом его будет удобно носить. Также устройства "должны быть более надежными, бесшумными, компактными и легкими, чтобы приносить пользу большему количеству людей с ампутированными конечностями," авторы исследования отметили.
Гилмер упомянул другие проблемы. По его словам, вес протеза является серьезной проблемой, как и его реакция на влагу из пота. Он сказал, что производителям также придется выяснить, как запитать устройство, не требуя слишком большой подзарядки. Кроме того, уникальная анатомия культи, оставшаяся после ампутации, может создать проблемы, добавил он.
Есть еще одна проблема: стоимость. Протезы могут стоить десятки тысяч долларов. Тем не менее, сказал Гилмер, потенциал для усовершенствованных протезов остается значительным "большое дело."