Датчанину заменили утерянную руку на бионический протез

Девять лет назад датчанину Деннису Аабо Соренсену (Dennis Aabo Sorensen) после несчастного случая пришлось ампутировать левую руку. Разумеется, он ни на минуту не задумался, когда ему предложили стать добровольцем в клиническом испытании новой бионической руки, позволяющей не только выполнять движения, но и осязать предметы.

Протез Lifehand 2 разработала группа биоинженеров из швейцарской Федеральной политехнической школы в Лозанне под руководством Сильвестро Мичеры (Silvestro Micera) и итальянской Школы перспективных исследований имени Святой Анны под руководством Сильвестро Micera. Работа над прототипом «Живой руки – 2» началась в 2009 году, но до первого клинического исследования его дорабатывали целых четыре года.

В частности, оказалось, что сенсоры, измеряющие напряжённость в искусственных сухожилиях, управляющих движениями пальцев, генерируют слишком сильные для восприятия нервами электрические сигналы – пришлось разработать специальную компьютерную программу, которая ослабляла интенсивность сигнала до уровня, близкого к нервным импульсам, проходящим по отросткам нейронов.

26 января 2013 года группа хирургов и неврологов во главе с Паоло Мария Россини (Paolo Maria Rossini), в римской клинике Джемелли (Gemelli Hospital) имплантировали разработанные исследовательской группой Томаса Штиглица из Фрайбургского университета (Германия) сверхтонкие транснейральные электроды в локтевой и срединный пучки плечевых нервов, которые управляют движениями пальцев. По принципу биологической обратной связи напряжение сухожилий позволяет осязать предметы – пусть и не так хорошо, как живой рукой.

После 19 дней предварительных испытаний электроды присоединили к протезу, и в течение недели Соренсен ежедневно тренировался пользоваться им.

Разработчики опасались того, что после девяти лет бездействия чувствительность нервов пациента снизится, но испытания протеза прошли более чем успешно.

Как сказал сам Соренсен, «Сенсорная обратная связь работала просто невероятно. Я вернул ощущения, которых был лишён целых девять лет. В во время испытания мне надели повязку на глаза и вставили в уши затычки, чтобы оставить только осязание, но я по-настоящему чувствовал круглый предмет я держу в руке или прямоугольный, мягкий или твёрдый. С захватом также не было никаких проблем».

К сожалению, через месяц электроды из руки Соренсена пришлось удалить – в соответствии с правилами проведения клинических исследований, хотя учёные уверены, что без вреда для пациента можно было бы на много лет оставить на месте и имплантаты, и протез.

Следующий шаг состоит в миниатюризации сенсоров, что позволит уменьшить размер протезов. Кроме того, ученые намерены усовершенствовать технологию, чтобы повысить чувствительность системы.

Авторы работы отмечают, что технология сенсорной обратной связи имеет огромный потенциал. Ее модификации можно использовать для возвращения практически любого чувства – например, слуха. Мичера и его коллеги уже работают над расширением технологии, а коммерциализация нового бионического протеза начнётся в ближайшие годы.