Истражувачи од Технолошкиот институт на Масачусетс (МИТ) развија ново бионичко колено, кое би можело да им помогне на луѓето со ампутации над коленото да одат побрзо, да се качуваат по скали и полесно да избегнуваат пречки отколку што би можеле со традиционална протеза.
За разлика од протезите, каде што преостанатиот екстремитет е сместен во вдлабнатина, новиот систем е директно интегриран со мускулното и коскеното ткиво на корисникот. Ова овозможува поголема стабилност и му дава на корисникот многу поголема контрола врз движењето на протезата.
Учесниците во клиничката студија, исто така, изјавиле дека екстремитетот се чувствувал повеќе како дел од нивното тело, во споредба со луѓето кои имале потрадиционални ампутации над коленото, како што можете да видите од видеото во прилог.
„Протезата што е интегрирана во ткиво, прицврстена за коска и директно контролирана од нервниот систем не е само безживотен, одделен уред, туку систем што е внимателно интегриран во човечката физиологија, нудејќи повисоко ниво на протетско отелотворување. Тоа не е само алатка што ја користи една личност, туку составен дел од себе“, вели Хју Хер, кодиректор на Центарот за бионика К. Лиза Јанг при МИТ.
Во последните неколку години лабораторијата на Хер работи на нови протези што можат да извлечат невронски информации од мускулите што остануваат по ампутацијата и да ги користат тие информации за насочување на протетскиот екстремитет.
За време на традиционалната ампутација, парови мускули што наизменично се истегнуваат и контрахираат обично се сечат, нарушувајќи го нормалниот однос меѓу мускулите. Ова нарушување многу му отежнува на нервниот систем да ја почувствува позицијата на мускулот и колку брзо се контрахира.
Користејќи нов хируршки пристап, развиен од Хер и неговите колеги, познат како AMI, од мускулните парови се повторно поврзани за време на операцијата, така што тие продолжуваат динамички да комуницираат едни со други во рамките на преостанатиот екстремитет. Оваа сензорна повратна информација му помага на носителот на протезата да одлучи како да го движи екстремитетот, а исто така генерира електрични сигнали што можат да се користат за контрола на протетскиот екстремитет.
Во студија од 2024 година истражувачите покажаа дека лицата со ампутација под коленото кои биле подложени на операција на AMI биле во можност да одат побрзо и да се движат низ пречките поприродно од луѓето со традиционални ампутации под коленото.
Во новата студија истражувачите го проширија пристапот за подобро да им помогнат на луѓето со ампутации над коленото. Тие сакаа да создадат систем кој не само што чита сигнали од мускулите користејќи го AMI, туку и се интегрира во коската, нудејќи поголема стабилност и подобра сензорна повратна информација.
За да го постигнат ова, истражувачите развија постапка што вметнува титаниумска прачка во преостанатиот фемур на местото на ампутацијата. Овој имплант обезбедува подобра механичка контрола и капацитет на носивост од традиционалната протеза. Покрај тоа, имплантот содржи 16 жици, кои собираат информации од електроди поставени на мускулите на AMI во телото, овозможувајќи попрецизна трансдукција на сигналите што доаѓаат од мускулите.
Овој систем интегриран со коските, познат како e-OPRA, ги пренесува сигналите на AMI до нов роботски контролер, развиен специјално за оваа студија. Контролерот ги користи овие информации за да го пресмета вртежниот момент потребен за движење на протезата на начин на кој корисникот сака.
Во оваа студија двајца испитаници добија9комбиниран систем на AMI и e-OPRA, познат како остеоинтегрирана механоневрална протеза (OMP). Овие испитаници се споредени со осум испитаници кои имале операција на АМИ, но немале имплант на e-OPRA, и седум испитаници кои немале ниту АМИ ниту e-OPRA. Сите испитаници се менувале користејќи експериментална моторизирана протеза за колено развиена од лабораторијата.
Истражувачите ја мереле1 способноста на учесниците да извршуваат неколку видови задачи, вклучувајќи свиткување на колената под одреден агол, качување по скали и скокање преку пречки. Во повеќето од овие задачи, корисниците со OMP системот постигнаа подобри резултати од испитаниците кои имале операција на AMI, но не и имплантот e-OPRA, и многу подобри од корисниците на традиционални протези.
Постапката AMI сега рутински се изведува кај лица со ампутација под коленото во болницата „Бригам енд Женс“, а Хер очекува дека наскоро ќе стане стандард за лица со ампутација над коленото. Комбинираниот OMP систем ќе бара поголеми клинички испитувања за да добие одобрение од FDA за комерцијална употреба, што Хер очекува дека може да трае околу пет години.
(Vidi.hr)
(фото: New Medical Center)
