В Швейцарии собирают базу данных движений рук для изготовления протезов
Фото: Google ImagesМногие люди, которые носят протезы после ампутации конечностей, используют их исключительно в эстетических целях. Функциональные заменители достаточно сложны, часто неудобны и двигаются ненатурально. Большинство моделей, представленных на рынке, имеют крайне ограниченные возможности — например, механическая рука может сжать пальцы в кулак, разжать их и сделать еще несколько элементарных движений, на этом ее функции заканчиваются. При этом протез может издавать неприятные звуки или вибрировать. Кроме того, точность движений тоже оставляет желать лучшего, что может также создавать проблемы. Ученые работают над тем, чтобы сделать движения искусственных конечностей более похожими на движения настоящих с помощью компьютерного моделирования. На основе наблюдений за тем, как люди используют ноги или руки, пишутся специальные алгоритмы для лучшей работы протезов.
В Швейцарии, в Институте информационных систем университета HES-SO Valais-Wallis, Хеннинг Мюллер (Henning Müller) создает самую большую из существующих базу данных движений рук, чтобы потом передать ее научному сообществу. Сейчас в этой базе 50 различных движений, измерения для которых сняты с 78 людей, как с ампутированными конечностями, так и здоровых. Мюллер пояснил, что работа ведется в сотрудничестве с физиотерапевтами, которые занимаются реабилитацией пациентов с ампутированными конечностями. Собранная информация поможет разработать алгоритмы, улучшающие двигательные возможности протезов, сделать заменители конечностей более ловкими, что сделает их более удобными для носителей.
Еще один важный аспект работы Хеннинга Мюллера — это исследование нейропсихологических механизмов, работающих при ампутации. Ученый заявил, что до сих пор не изучено, каким образом утрата конечности отражается на мозге. Однако именно это необходимо понять для того, чтобы создать умные протезы, действительно заменяющие утерянную конечность и имеющие все ее функции. В процессе изысканий Хеннинг Мюллер, например, выяснил, что существует связь между тем, насколько хорошо человек использует протез, и некоторыми другими факторами — в частности, временем, прошедшим с момента ампутации, а также интенсивностью фантомных болевых ощущений в утраченной конечности. Возможно, наличие этой зависимости объясняется большим количеством нейронных связей.
Most amputees use purely aesthetic prostheses. They find it difficult to accept a robotic limb that is not only by and large complicated to use but also has somewhat unnatural motion. Most of the models on the market today can only execute a few simple gestures, for example opening and closing the fist, and often in a very jarring way. Furthermore, users can’t always properly control the magnitude of the movement, which adds a safety risk to the mixture.
