Продайте, пожалуйста, руку

Впервые бионический протез руки, способный совершать точные движения, преобразуя электрические сигналы от мышц, получил одобрение FDA для коммерческого использования.

Управление по контролю пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) впервые одобрило для коммерческого использования бионический протез руки, передает Reuters. Одобрение FDA — это необходимый шаг для продвижения медицинского изделия на американский рынок. Создатель искусственной руки называет ее «Luke Arm» в честь суперсовершенной бионической руки героя «Звездных войн» Люка Скайуокера.

DEKA Arm System (таково официальное название искусственной руки) — это один из самых совершенных бионических протезов верхней конечности, который когда-либо создавался. В соответствии с определением FDA, он «транслирует сигналы от мышц руки для выполнения сложных задач».

В отличие от некоторых других бионических протезов рука DEKA не только по размеру и весу аналогична человеческой руке, но и выглядит почти как она, а не как рука робота.

Cоздатель бионической конечности, известный изобретатель Дин Кэймен, и его группа, работающая в составе корпорации DEKA Research and Development в Манчестере, выполнили эту работу как часть программы по революции в протезировании DARPA, на которую правительство США выделило $100 млн. Цель программы — разработка совершенных протезов, которые обеспечивают людям с ампутациями движения, близкие к естественным. Это значительно улучшает качество их жизни. Проект DEKA и некоторые другие выполняются под научным руководством исследователей из Университета Джонса Хопкинса.

Уникальность руки DEKA в том, что она способна выполнять множество одновременных движений, ее запястье и пальцы могут изменять свою позицию для шести различных типов сжатия кисти, которые пользователь выбирает по желанию. Специальные сенсоры точно контролируют силу сжатия.

«Эта бионическая рука может брать и удерживать такие нежные объекты, как виноградины, и в то же время работать таким массивным инструментом, как ручная дрель», — подчеркивает Джастин Санчес, менеджер программы DARPA. Испытатель протеза демонстрирует на видео, как он может брать яйцо, не раздавливая его, доставать лист бумаги из конверта.

Рука DEKA работает в соответствии с сигналами, которые получает от мышц. Для этого служат электромиографические электроды, регистрирующие электрические импульсы от мышц, к которым прикреплена искусственная рука.

Эти сигналы преобразуются встроенным компьютером в сгибание и разгибание пальцев или изменение конфигурации сжатия кисти, например для того, чтобы захватить мелкий предмет — монету.

Для выполнения сложных движений искусственной руке требуются дополнительные контролирующие входы, для этого служат специальные переключатели, прикрепленные к ногам пользователя. Они работают по беспроводной связи и передают сигналы на встроенный в протез компьютер.

Программа DARPA’s Revolutionizing Prosthetics началась в 2006 году, ее организовал Джеффри Линг, бывший военный врач, который служил в Иране и Афганистане. Основной целью программы стала замена существовавших на тот момент протезов руки в виде обычного хватательного крюка. DEKA получила от DARPA $40 млн на разработку своего бионического протеза. Ранний прототип IEEE Spectrum появился в 2008 году, он выглядел как рука робота. В дальнейшем изобретатели работали над дизайном, чтобы сделать внешний вид руки более «человеческим».

Кэймен и его инженеры совершенствовали протез в испытаниях на военнослужащих, потерявших руку. В тестировании приняли участие 36 ветеранов войн, они давали изобретателям свои отзывы и пожелания.

Искусственную руку учили открывать дверь ключами, готовить пищу, пользоваться ножом и вилкой, расчесывать волосы.

По требованиям FDA, 90% испытуемых должны быть способны выполнять при помощи бионической руки сложные движения. В соответствии с программой DEKA планирует развивать производство и коммерциализацию бионической руки, чтобы обеспечить поступление этого продукта на рынок. Протез предназначен для лиц в возрасте 18 лет и старше, у которых ампутирована рука либо от плеча, либо от верхней или нижней части предплечья.

На сегодняшний день DEKA, пожалуй, самая совершенная в мире бионическая рука, хотя в последние лет пять в мире было создано множество разнообразных бионических протезов, в том числе в Университете Джонса Хопкинса.

Один из самых совершенных бионических протезов руки его обладатель Найджел Экланд демонстрировал в Москве, о чем писала «Газета.Ru». Единственная претензия к этому протезу — его внешний вид.

Изобретатели работают и над тем, чтобы дать искусственной руке возможность тактильных ощущений, этого удалось добиться с помощью специальных сенсоров, датчиков давления,

о чем писала «Газета.Ru». Датчанин Деннис Соренсен — первый человек с ампутированный рукой, который получил возможность не только манипулировать предметами, но и ощущать их. Правда, по внешнему виду и его рука сильно уступает руке DEKA.

Делаются и попытки снабдить протез руки «мозг-компьютерным интерфейсом», чтобы искусственная конечность мозга могла управляться непосредственно сигналами от мозга.

В общем, в мире «искусственных рук» существует много интересных разработок. На сегодняшний день перед специалистами стоит задача превратить эти разработки в коммерческий продукт и вывести на рынок, чтобы не только испытатели, которым повезло, но и многие люди с ампутированными конечностями приобрели свободу движений.