Учасник дослідження з протезом, інтегрованим у кістку, уникає перешкод на своєму шляху (Зображення: MIT)
Нещодавно розроблене біонічне коліно може допомогти людям з ампутаціями вище коліна ходити та лазити з більшою легкістю, ніж з традиційним протезом.
Новий протез, описаний 10 липня в журналі Science, з'єднується з ногою користувача за допомогою титанового стрижня, прикріпленого до стегнової кістки, та постійно імплантованих електродів у м'язи ноги. За словами дослідників, окрім покращення рухових можливостей, протез допоміг користувачам відчути більше почуття власності та контролю над протезом кінцівки.
«Протез, інтегрований у тканини — закріплений на кістці та безпосередньо контрольований нервовою системою — це не просто безжиттєвий, окремий пристрій, а скоріше система, ретельно інтегрована у фізіологію людини, пропонуючи вищий рівень протезного втілення», — заявив у своїй заяві співавтор дослідження Х’ю Герр, професор медіамистецтв та наук у Массачусетському технологічному інституті, який розробляє протези, що імітують природні кінцівки, і сам має подвійні ампутовані кінцівки. «Це не просто інструмент, який використовує людина, а радше невід’ємна частина її особистості».
Вам може сподобатися
-
«Ілюзія гумової лапи»: Миші можуть «відчувати» штучні кінцівки, як і люди
-
Вчені пропікали, тикали та розрізали собі шлях крізь нову роботизовану шкіру, яка може «відчувати все»
-
Вчені виявили, як використовувати ваше тіло для обробки даних у носимих пристроях
У той час як звичайні протези ніг кріпляться до решти кінцівки користувача за допомогою гільзи, новий біонічний протез безпосередньо взаємодіє з м'язами та кістками. Це дозволяє скористатися перевагами хірургічного підходу до ампутацій, нещодавно розробленого Герром та його колегами. У цьому новому підході хірурги знову з'єднують пари м'язів, які розтягуються та скорочуються в протилежних напрямках один до одного, такі як м'язи задньої поверхні стегна та чотириголовий м'яз стегна, щоб вони все ще могли взаємодіяти один з одним. Під час звичайних ампутацій вище коліна ці м'язи не з'єднуються знову, що може ускладнити керування протезом.
У новому дослідженні також було представлено методику інтеграції системи в залишкову стегнову кістку в місці ампутації. Ця методика забезпечує кращу стабільність та носіння навантаження, ніж традиційний протез.
«Усі частини працюють разом, щоб краще отримувати інформацію в організм і з нього, а також краще механічно взаємодіяти з пристроєм», – сказав у своїй заяві співавтор дослідження Тоні Шу, дослідник біомехатроніки, який проводив дослідження, будучи аспірантом Массачусетського технологічного інституту. «Ми безпосередньо навантажуємо скелет, тобто ту частину тіла, яка має навантажуватися, на відміну від використання розеток, що незручно і може призвести до частих шкірних інфекцій».
У новому дослідженні двоє людей, яким раніше проводили традиційні ампутації вище коліна, перенесли операцію з встановлення як м'язового з'єднання, так і імплантату, інтегрованого в кістку. У дослідженні порівняли цих людей із сімома іншими, яким зробили операцію на м'язах, але не на кістковому імплантаті, та з вісьмома людьми, яким не зробили жодної з цих операцій. Усі учасники дослідження використовували один і той самий механічний колінний протез, хоча й з'єднаний по-різному, для таких завдань, як підйом сходами, переступання перешкод, а також згинання та випрямлення біонічного коліна.
Команда дослідників виявила, що люди, які отримали комбіновану систему, виконували майже всі завдання краще, ніж ті, хто отримав лише операцію зі з'єднання м'язів. Вони також виконували їх набагато краще, ніж люди, які використовували традиційні протези.
Двоє учасників, які перенесли як операцію на м'язах, так і імплантат, також продемонстрували більше зростання почуття власності, або відчуття, що протез є частиною їхнього тіла, а також здатності до свідомого контролю над пристроєм, після виконання завдань дослідження.
«Незалежно від того, наскільки складними ви зробите системи штучного інтелекту роботизованого протеза, він все одно буде сприйматися користувачем як інструмент, як зовнішній пристрій», – сказав Герр. «Але з цим тканинно-інтегрованим підходом, коли ви запитаєте користувача-людину, що таке його тіло, чим більше воно інтегроване, тим більше він скаже, що протез насправді є частиною його особистості».
Протез ще не комерційно доступний. Клінічні випробування для отримання схвалення Управлінням з контролю за продуктами харчування та лікарськими засобами можуть тривати близько п'яти років, сказав Герр у своїй заяві.
Скайлер Вейр, навігація по соціальним мережам, автор Live Science
Скайлер Вер — позаштатна журналістка з наукових питань, яка висвітлює хімію, біологію, палеонтологію та науки про Землю. Вона була стипендіаткою AAAS Mass Media Science and Engineering 2023 року в Science News. Її роботи також публікувалися, серед інших, у Science News Explores, ZME Science та Chembites. Скайлер має ступінь доктора філософії з хімії Каліфорнійського технологічного інституту.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
«Ілюзія гумової лапи»: Миші можуть «відчувати» штучні кінцівки, як і люди
Вчені пропікали, тикали та розрізали собі шлях крізь нову роботизовану шкіру, яка може «відчувати все»
Вчені виявили, як використовувати ваше тіло для обробки даних у носимих пристроях
Проривна еластична батарея рухається, як зубна паста, і може живити кардіостимулятори та слухові апарати
Спостерігайте, як роботи рояться, щоб текти, як вода, та тверднути, як тверде тіло
Вчені винайшли дивні «електронні чорнила», що змінюють форму, які можуть призвести до появи нового покоління гнучких гаджетів (Новини у сфері охорони здоров'я)
8 немовлят врятовано від потенційно смертельних спадкових захворювань завдяки новому випробуванню «донорства мітохондрій»
Чому так багато чоловіків страждають на дальтонічну сліпоту?
Сканування мозку може розкрити ваш справжній біологічний вік
Вибір сперматозоїдів «повністю залежить від яйцеклітини» — то чому ж міф про «перегони сперматозоїдів» все ще існує?
«Я був приголомшений даними»: Псилоцибін демонструє властивості проти старіння в ранньому дослідженні
«Епігенетична пам'ять» може допомогти пояснити, чому СПКЯ має тенденцію до спадковості. Останні новини
8 немовлят врятовано від потенційно смертельних спадкових захворювань завдяки новому випробуванню «донорства мітохондрій»
Хмари-«крижані кубики», виявлені в центрі галактики, не повинні існувати — і вони натякають на нещодавній вибух чорної діри
У шахті Юкон знайшли «чудово збережений» череп коня льодовикового періоду
Дивіться, «Звір»: над Сонцем зависає гігантський плазмовий шлейф, схожий на тварину, в 13 разів ширший за Землю.
Найбільший відомий марсіанський метеорит на Землі продано на аукціоні за 5,3 мільйона доларів
Чи пукають лінивці? Нове відео нарешті відповідає на давнє питання ОСТАННІ СТАТТІ
Лише 64% американців приймають ідею еволюції — ось одна з причин, чому
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зверніться до експертів Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
