Nové bionické koleno, které se spojuje přímo se svaly a kosti, by mohlo zlepšit pohyb a pohodlí pro lidi s amputacemi nad koleny a nabídnout lepší výkon než tradiční protetika, podle výzkumu zveřejněného ve vědě.
Pokročilé zařízení se připojuje k femuru pomocí titanové tyče a odkazuje na nervový systém prostřednictvím elektrod implantovaných ve svalech nohou. Systém nejen zvyšuje fyzickou funkci, ale také posiluje pocit kontroly a vlastnictví uživatele nad umělou končetinou, uvedli vědci.
Chirurgická metoda znovu připojuje klíčové svaly
Studie vedl tým technologického týmu Massachusetts Institute of Technology. Vědci kombinovali dvě inovace: chirurgická technika, která znovu spojuje proti svalům, jako jsou hamstringy a kvadriceps, a přímé spojení mezi protetikou a kostra.
„Protéza, která je integrována tkáň-ulení na kosti a přímo kontrolovaná nervovým systémem-není pouze neživé samostatné zařízení,“ řekl Hugh Herr, spoluautor studia a profesor na MIT. Stává se „systémem, který je pečlivě integrován do lidské fyziologie a nabízí větší úroveň protetického ztělesnění“.
Herr, dvojitý amputační, vyvinul se svým týmem chirurgickou metodu, aby zlepšil, jak amputované končetiny komunikují s externími zařízeními. V typických amputacích nejsou protichůdné svaly znovu připojeny, což uživatelům ztěžuje přirozenou kontrolu protetiky.
Nový přístup obnovuje toto párování svalů, což umožňuje lepší přenos signálu mezi mozkem a umělou končetinou.
Implantát se vyhýbá problémům souvisejícím s zásuvkou
Bionické koleno se také vyhýbá používání tradičních armatur soketu, které jsou často nepříjemné a mohou způsobit infekce kůže. Místo toho implantát kotvy přímo k femuru. Tato kosterní integrace nabízí lepší podporu a stabilitu nosnosti, uvedli vědci.
„Všechny části spolupracují, aby lépe získaly informace do a ven z těla a mechanicky propojily se se zařízením,“ řekl Tony Shu, výzkumník biomechatroniky a spoluautor studie. Shu zkoumal, zatímco získal postgraduální studium na S.
Účastníci ukazují zlepšený výkon
Otestovat systém, vědci Studovali tři skupiny: dva účastníci, kteří podstoupili jak chirurgii propojení svalů, tak i implantát kosti, sedm, kteří měli pouze svalovou chirurgii, a osm, kteří neměli žádné zásahy. Všichni účastníci použili stejné poháněné protetické koleno, ale metody připojení se lišily.
Skupina s plným systémem důsledně překonala ostatní v testech mobility, včetně schodišťových lezení, navigace na překážku a kontrolovaných pohybů kolen. Tito účastníci také uvedli silnější pocit vlastnictví – vyřazení končetiny jako součást jejich těla – a větší schopnost ovládat zařízení.
„Bez ohledu na to, jak sofistikované děláte systémy AI robotické protézy, bude to stále vypadat jako nástroj pro uživatele,“ řekl Herr. „Ale s tímto tkáňovým integrovaným přístupem, když se zeptáte lidského uživatele, jaké je jejich tělo, tím více je integrováno, tím více řeknou, že protéza je vlastně součástí sebe.“
Zařízení zůstává ve fázi klinického hodnocení
Bionické koleno není dosud komerčně dostupné. Klinické hodnocení ke schválení USA Správa potravin a léčiv může trvat až pět let.
