Прорывная бионическая рука с ИИ напрямую интегрируется в нервную систему

Бионическая рука Mia Hand, разработанная итальянской компанией по производству роботизированных протезов рук Prensilia, имеет пять захватов, по одному на каждый палец, и обеспечивает 80% ежедневных движений. Протез предоставили женщине, чья рука была ампутирована 20 лет назад в результате несчастного случая на ферме.

Она была первым человеком с ампутацией ниже локтя, который получил эту высокоинтегрированную бионическую руку. Результаты трехлетнего исследования интеграции Mia Hand свидетельствуют об огромном шаге вперед в разработке сменных конечностей, которые можно удобно использовать в повседневной жизни.

Исследовательская группа разработала нервно-мышечный имплантат, который соединили с нервной системой пациентки в ограниченной зоне вокруг двух мест его крепления к костям. Для управления протезом женщина использовала примерно те же нейронные ресурсы, что и для своей отсутствующей биологической руки.

Присоединение протезов к конечностям и управление ими — две разные задачи. Чтобы решить их, исследователи разработали человеко-машинный интерфейс, который обеспечивает удобное крепление искусственной структуры к скелету пациента в процессе остеоинтеграции. В дальнейшем это позволит присоединить дополнительные электроды, имплантированные в нервы и мышцы, для подключения к нервной системе организма.

Остеоинтеграция — это прямая структурная и функциональная связь между живой костью пациента и искусственным имплантатом, в данном случае бионической конструкцией конечности, изготовленной из титана.

Это сложная процедура, требующая, чтобы лучевая и локтевая кости были выровнены и нагружены одинаковым весом, что ограничивало пространство вокруг них для других необходимых компонентов.

Объединив остеоинтеграцию с реконструктивной хирургией, имплантированными электродами и искусственным интеллектом, ученые смогли восстановить функции руки. Уровень ампутации ниже локтя особенно проблематичен, и достигнутый уровень функциональности знаменует собой важную веху в области сложных реконструкций конечностей в целом.

Помимо повседневных задач, связанных с нагрузкой и контролируемыми движениями (держать чашку или использовать застежку-молнию), это также уменьшило фантомную боль. Как следствие, необходимость принимать обезболивающие отпала. Постоянная боль является причиной, по которой многие люди с ампутированными конечностями отказываются от традиционных протезов.