Как соединить протез с нервами


Шведским специалистам удалось имплантировать протез руки, подсоединив его к нервным окончаниям на теле женщины. С его помощью она могла управлять рукой посредством мыслей, испытывая одновременно весь перечень кинестетических ощущений. Этот эксперимент большой шаг вперёд в сравнении с разработками, существующими на данный момент. Работа современных протезов основана на микроэлектродах, вживленных на поверхности кожи.

Создание протеза


Разработанный имплантат, совместная разработка Чалмерского института и фирмы Integrum AB. Прототип создавался в рамках программы по исследованию имплантатов DeTOP.

Хирурги смогли подсоединить протез к костной ткани. Им удалось присоединить шестнадцать микроэлектродов к нервным волокнам и мышечным окончаниям. Благодаря этому женщина смогла манипулировать рукой силой разума и, воспользовавшись протезом, завязать шнурки и набрать символы с клавиатуры.

Этот имплантат является достаточно быстрым и чувствительным для применения в повседневности.

Новая технология


Уникальность новой разработки состоит в том, что теперь пациенты смогут пользоваться вживленными виртуальными интерфейсами для контролирования имплантатов, испытывая ощущения идентичные натуральным. Это очень важно для того, чтобы люди могли чувствовать себя полноценными, – отмечает сотрудник исследовательской группы Чалмерс Ортис Каталан.

Привычные имплантаты, которые устанавливаются сейчас, работают на базе электродов, установленных на поверхности кожного покрова. Электроды извлекают побудительные импульсы из определенных слоев мышечных волокон протезированной конечности. Микроэлектроды посылают нестабильные сигналы, которые позволяют совершать только несколько стандартных манипуляций (сжатие и разжимание ладони).

Существующие сегодня имплантаты не имеют такой тесной обратной связи. Они не передают весь перечень кинестетических ощущений, поэтому людям все равно приходится обращаться к другим органам чувств. К примеру – зрение (чтобы увидеть, насколько сильно владелец имплантата сжимает объект).

Нот теперь, благодаря вживлению протезов в нервы, ученые смогли электрически стимулировать эти самые нервные окончания для того, чтобы пациенты чувствовали протез как собственную руку.

Вклад в развитие науки


Новая разработка стала инновационной для развития протезирования. Будущее, в котором роботизированные протезы с легкостью взаимодействуют с нашими телами, ближе чем кажется. Через пару десятков лет подобные изобретения станут совершенно обыденным явлением. Но пока что такие протезы не доступны для широкого круга лиц.


Автор, специалист в сфере IT и новых технологий.

Получил высшее образование по специальности Фундаментальная информатика и информационные технологии в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. После этого стал экспертом в известном интернет-издании. Спустя время, решил попробовать писать статьи самостоятельно. Ведет популярный блог на Ютубе и делится интересной информацией из мира технологий.


Джоди О'Коннелл-Понкос [Jodie O’Connell-Ponkos] потеряла руку в ходе неосторожного обращения с промышленной мясорубкой. Это случилось в 1985 году. Почти сразу она получила протез, и носила его несколько лет. Все это время девушка ненавидела свою искусственную руку, и однажды просто выбросила ее. С тех пор она не использовала другие протезы в течение 20 лет.

Она не единственная, кто не слишком расположен к протезам. Многие люди, утратившие конечность, отказываются носить искусственные конечности, так что история Джоди не является чем-то из ряда вон выходящим. Пациенты-ампутанты отказываются как от обычных протезов, так и от продвинутых систем с сервоприводами. Процент отказов от современных систем, по статистике, достигает 75%.

Одна из причин — то, что в ряде новых протезов используются современные материалы, мощные сервоприводы и улучшенные крепления. Но вот система управления большинства искусственных конечностей была разработана еще в 1950-х. И с тех пор мало что поменялось. В большей части таких протезов используются довольно простые системы управления. Лишь наиболее совершенные модели оснащены сенсорами, способными измерять электрическую активность оставшейся части конечности и соответствующим образом реагировать. Работа с такими протезами требует солидной практики и они все еще остаются неудобными.

В этом году О'Коннелл-Понкос приняла участие в новой медицинской программе. Ей предложили испытать протез нового типа, который может определять даже очень слабый сигнал нервных окончаний, а не только мышц. Разработан протез компанией Coapt. Это бионическая система, которая выполняет почти все естественные движения, о которых владелец протеза лишь подумал.

Компания Coapt вышла на рынок в 2013 году. Сейчас ее протезами пользуются около 200 человек. Управляется протез при помощи встроенной компьютерной системы, которая анализирует получаемые электрические сигналы от мускулов и передает в механическую часть протеза.

Отличием этого протеза от других систем является возможность распознавания сигналов для каждого конкретного движения. Разработчики протеза сравнивают обычную миоэлектрическую систему с аудиосистемой. Такая система, по их словам, может определять только громкость музыки, но не распознает отдельные композиции. Так и обычные протезы — они воспринимают сигнал, но не различают, за какое именно движение такой сигнал отвечает.

В скором времени компания Coapt собирается выпустить более совершенный протез второго поколения. В этом году компания получила право на использование технологии, разработанной в Университете Пердью. Она позволяет считывать электрические сигналы прямо с кожи, преобразуя затем эти сигналы в команды механической системе протеза.

Coapt — не единственная компания, которая разрабатывает сложные бионические протезы, реагирующие на намерение человека что-то сделать. Не так давно сложный протез получила от DARPA Мелисса Лумис (Melissa Loomis), проживающая в Кантоне (Огайо, США).

В отличие от предыдущей системы этот протез не только откликается на мысленное побуждение к действию. Человек, воспользовавшийся разработкой DARPA, может даже почувствовать прикосновение к предмету. Лумис чувствует четыре из пяти пальцев своей искусственной руки, а также ладонь.

Сам протез состоит из двух частей: приемопередатчик, присоединенный к нервным окончаниям плеча женщины и сам протез с приемником сигналов. Как только Лумис решает пошевелить конечностью, приёмник улавливает сигналы в нервных окончаниях, декодирует их и передает в протез. Бионический протез реагирует соответствующим образом, активизируя тот либо иной сервопривод системы. Результат — искусственная рука двигается.

Для работы с протезом DARPA понадобилось вживить в плечо около 100 различных контактов, которые соединяют нервные окончания плеча с приемопередатчиком и несколькими температурными сенсорами.

Еще один бионический протез, испытанный в прошлом году, справляется со спуском по лестнице. Он был разработан в исследовательской лаборатории при Реабилитационном Институте из Чикаго. Протез ноги автоматически определяет тип действия, которое собирается выполнить владелец протеза ноги.

Для этого компьютерная система протеза считывает электромиографические сигналы, используя электроды, расположенные в каждом из 9 остаточных мышцах оставшейся части конечности. После задействуются 13 механических сенсора, встроенных в протез. Специальный алгоритм распознает сигналы, анализирует паттерны, и система начинает действовать, исходя из ситуации.


В прошлом же году был представлен и еще один управляемый мыслью протез ноги, получивший название MyoElectric Sensor (IMES).

Даже в самых совершенных системах вроде MPL или протеза от Coapt используется набор заранее предопределенных движений. Например, указывание пальцем, сжатие кулака, работа кистью и другие движения — всего от 6 до 8. Обычная рука гораздо более функциональна, чем любой самый продвинутый современный протез. Но каждый месяц появляются новые, все более сложные и совершенные системы. Так что до появления полноценной механической руки, возможно, осталось не так много времени.

Миасс, как он есть


  • Ссылки
  • Сообщения без ответов
  • Активные темы
  • Поиск
  • Наша команда

Шведские ученые соединили протез руки напрямую с нервами

  • Версия для печати
  • Цитата

Шведские ученые соединили протез руки напрямую с нервами, что позволило человеку двигать пальцами при помощи мысли и даже испытывать тактильные ощущения. Об этом сообщил сайт Naked Science.

Так исследователи из Технологического университета Чалмерса в Гетеборге и биотехнологической фирмы Integrum AB создали протез руки в рамках европейской исследовательской программы по протезированию конечностей DeTOP.

Хирурги соединили протез с двумя костям предплечья (лучевой и локтевой) женщины с помощью титановых имплантатов. Также они подключили 16 электродов непосредственно к ее нервам и мышцам, что позволило ей контролировать руку с помощью мыслей и задействовать ее, чтобы завязывать шнурки и набирать текст на клавиатуре.

Обычные протезы рук опираются на электроды, которые расположенные над кожей, для извлечения контрольных сигналов из нижних мышц конечности человека и позволяющие контролировать только пару грубых движений.

Современные протезы рук тоже имеют ограниченную сенсорную обратную связь и не обеспечивают тактильные или кинестетические ощущения. При использовании протеза человек мог полагаться только на зрение.

Теперь вживляя электроды в нервы, ученые могут электрически стимулировать их и пациент воспринимает ощущения, возникающие в протезе.


  • Цитата

Акакий писал(а): Шведские ученые соединили протез руки напрямую с нервами, что позволило человеку двигать пальцами при помощи мысли и даже испытывать тактильные ощущения. Об этом сообщил сайт Naked Science.

Так исследователи из Технологического университета Чалмерса в Гетеборге и биотехнологической фирмы Integrum AB создали протез руки в рамках европейской исследовательской программы по протезированию конечностей DeTOP.

Хирурги соединили протез с двумя костям предплечья (лучевой и локтевой) женщины с помощью титановых имплантатов. Также они подключили 16 электродов непосредственно к ее нервам и мышцам, что позволило ей контролировать руку с помощью мыслей и задействовать ее, чтобы завязывать шнурки и набирать текст на клавиатуре.

Обычные протезы рук опираются на электроды, которые расположенные над кожей, для извлечения контрольных сигналов из нижних мышц конечности человека и позволяющие контролировать только пару грубых движений.

Современные протезы рук тоже имеют ограниченную сенсорную обратную связь и не обеспечивают тактильные или кинестетические ощущения. При использовании протеза человек мог полагаться только на зрение.

Теперь вживляя электроды в нервы, ученые могут электрически стимулировать их и пациент воспринимает ощущения, возникающие в протезе.


Протез, подключаемый непосредственно к кости, нервам и мышцам, прошел успешно предварительные испытания. Это первый раз, когда робот протез был подключен таким образом, и это изобретение открывает интересные возможности для пациентов в будущем. Статья о реабилитации пациента с имплантированным нервно-мышечным интерфейсом опубликована в последнем номере журнале Science Translational Medicine.

Ведущий автор исследования и научный сотрудник Технологического университета Чалмерса в Гетеборге (Швеция), Макс Ортис-Каталан, говорит, что их работа выходит за рамки лаборатории. Новое открытие позволяет пациенту р реальные проблемы.

Пациент, которому имплантирован новый протез, лишился руки 10 лет назад. До того как он получил новую руку, его протезом контролировали с использованием электродов, размещенных на коже.

Это типичная форма системы управления может быть ненадежной, ограничивая полезные функции протезирования. В результате многие пациенты отвергают ее как форму реабилитации.

Новая система использует имплантат титана, подключенный непосредственно к кости руки, как часть процесса, называемого остеоинтеграция. Это создает долгосрочное стабильное слияние между пациентом и их имплантатом. Доктор Ортиз-Каталон подробно объясняет новую технологию:

"Искусственная рука напрямую подключена к скелету, обеспечивая тем самым механическую стабильность. Одновременно с этим система управления биологических процессов, то есть нервов и мышц, также сопряжена с системой управления аппарата через нервно-мышечные электроды. Это создает надежный союз между телом и машиной, между биологией и мехатроникой".

Подключение электродов непосредственно к нервам и мышцам означает, что пациенты могут контролировать свой протез легче и с большей точностью, что позволяет им обрабатывать меньшие и более тонкие детали, например поставить кувшин с водой на полку и т.д.

В связи с непосредственной близостью между электродами и нервами, контролирующими устройство, влияние других мышц на работу устройства сводится к минимуму, что позволяет пациенту перемещать руку в любом положении, не беспокоясь о потере контроля над ней.

Технология остеоинтеграции была впервые предложена доцентом Рикардо Бранемарком и его коллегами из университетской больницы в Гетеборге, Швеция. Профессор Бранемарк возглавил хирургическое отделение имплантации и работал в тесном контакте с доктором Ортис-Каталаном и профессором Бо Хакансоном из Технологического университета Чалмерса.

Следующим шагом для этого исследования является достижение долгосрочного ощущение для пациента через протез. Эта новая форма имплантата является двунаправленным интерфейсом, поэтому протез может не только принимать сигналы от мозга, но также и мозг может принимать сигналы, поступающие в противоположном направлении.

"Надежная связь между протезом и телом была недостающим звеном для клинической реализации нейронного контроля и сенсорной обратной связи. Новая технология является важным шагом на пути к созданию более естественных протезов" – заключает доктор Ортиз-Каталан.

Это не фантастика

Шведские ученые сумели подключить протез руки к нервам пациентки, вследствие чего она получила возможность двигать пальцами усилием разума и даже испытывать тактильные ощущения. По сравнению с распространенными на сегодняшний день протезами, которые присоединены к электродам, расположенным на поверхности кожи, это огромный прорыв.

Специалисты из Технологического института Чалмерса, расположенного в Гетеборге, и компании Integrum AB, специализирующейся на биотехнологиях, разработали протезную руку в рамках европейской исследовательской программы по протезированию конечностей DeTOP. Хирургам удалось прикрепить протез к двум костям предплечья женщины – лучевой и локтевой. Медики использовали для этого титановые имплантаты. После этого они подключили 16 электродов напрямую к нервам и мышцам пациентки, обеспечив ей возможность контролировать движения искусственной руки с помощью мыслей и использовать ее для выполнения повседневных действий – завязывания шнурков, печати на клавиатуре и многих других. Это настоящая революция в протезировании, результатом которой стал первый функционирующий протез, отличающийся ловкостью и чувствительностью и вполне пригодный для использования в реальной жизни. Информация об этом выдающемся достижении появилась на официальном портале проекта.

Ортис Каталан, сотрудник университета Чалмерса, объяснил, в чем заключается революционность технологии, созданной разработчиками. По его словам, пациенты, по той или иной причине лишившиеся конечностей, получают возможность управлять своими протезами с помощью имплантированных им нервно-мышечных интерфейсов и испытывать при этом ощущения, играющие важную роль в повседневной жизни. По сути, такой протез полноценно заменяет утраченную конечность и не ограничивает пациента.

Электроника, которая подключена к нервной системе человека, дает возможность создавать новые методы взаимодействия с технологией. Как следует из видеоролика, выпущенного шведскими учеными, пациентка, которой впоследствии установили инновационный протез, может пользоваться имплантатом для того, чтобы манипулировать виртуальной конечностью на компьютерном экране –до того, как у нее появилась физическая протезная рука.

Стандартные протезы рук функционируют за счет электродов на поверхности кожи, которые используются для извлечения контрольных сигналов из нижних мышц человеческой конечности. Сигналы этих электродов ненадежны и достаточно ограничены. Они позволяют контролировать только простые движения, например, такие, как сжатие ладони в кулак.

Что касается современных протезов, сенсорная обратная связь, которую они обеспечивают, также весьма ограничена. Они не позволяют чувствовать тактильные или кинестетические ощущения, поэтому человек, использующий протез, может полагаться только на зрительный анализатор – только посмотрев на объект, он способен сказать, сильно ли его искусственная рука сжимает тот или иной предмет. Новый протез, устройство которого предполагает вживление электродов в нервы, гораздо чувствительнее. За счет электрических импульсов происходит стимуляция нервов, и в результате пациент может воспринимать ощущения, возникающие в протезе.

Когда человек теряет конечность, то самая главная его мечта – снова ощутить руку или ногу. И не просто ощутить, а выполнять конечностью все движения, доступные до травмы или болезни: взять чашку, зашнуровать ботинки, идти с опорой на обе ноги. Вернуть утраченные возможности позволяет бионический протез, или сложное устройство, улавливающее нервные импульсы.

Мало кто знает, что прообраз современных протезов относится еще к 19-му веку, когда в деревянную ногу вставляли металлический шар, чтобы сделать нижнюю часть подвижной. Но в 20-м веке эти примитивные устройства заменил бионический протез, созданный на стыке нескольких наук: медицины, инженерии, бионики и электроники.


Ученые разных стран оспаривают первенство в этом вопросе, но факты таковы, что первый действующий бионический протез руки был представлен на ортопедической выставке в немецком городе Лейпциге в 2010 году. За несколько лет, прошедших с этого события, в мире было разработано огромное количество протезов кистей, рук, стоп, ног и даже собачьих лап.

Что такое бионика?

Бионические воплощения есть во многих предметах, окружающих нас: автомобильных шинах, самолетах, камерах наблюдения, водных судах и самых обычных шарнирных соединениях.

Как работает простейший бионический протез?

После травмы или в ходе болезни конечность ампутируют. Оставшаяся культя состоит из множества тканей: кожи, мышц, костей, сосудов и нервов. Хирург во время операции выводит сохранившийся двигательный нерв на остающуюся крупную мышцу. После заживления операционной раны нерв может передавать двигательный сигнал. Этот сигнал воспринимает датчик, установленный на протезе. В процессе восприятия нервного импульса участвует сложная компьютерная программа.


Поэтому бионический протез может выполнять только те действия, которые в этой программе прописаны: взять ложку, вилку или шарик, нажать клавишу и тому подобное. По сравнению с отсутствием конечности возможность даже ограниченного числа движения – огромный прогресс. Однако даже самые лучшие и совершенные бионические протезы пока не могут выполнить всех тех мелких и точных движений, на которые способна живая конечность.

Как проходит нервный импульс от мозга к протезу?

Чтобы понять, как работают бионические протезы, нужно вспомнить нормальную физиологию человека.

Движения, которые мы совершаем многократно в течение дня, называются автоматическими. Подъем, поход в туалет, умывание, чистка зубов, одевание – все это никаких мыслей у нас не вызывает. Тело делает все что нужно как бы само собой. Но на самом деле начало любого движения – мысль. То есть вначале мы думаем: нужно почистить зубы, сварить кофе, одеться. Мозг посылает сигналы тем мышцам, которые в данном движении задействованы. Мышца может сокращаться или расслабляться только по сигналу мозга. Но процесс проходит настолько быстро и слаженно, что мы не успеваем осознать происходящее. В случае с протезом все сложнее: вначале сигнал о движении считывается электродом, расположенным рядом с выведенным на мышцу нервом, а затем отправляется на процессор внутри протеза. Этот процесс тоже достаточно быстрый, но скорость совершения действий все равно уступает живой конечности.

С тех пор как был представлен первый бионический протез, наука ушла далеко вперед. Если первые модели были громоздкими, требовали переключателей и могли выполнять только самые простые движения, то современные образцы трудно назвать протезами. Это элегантные инженерные изделия, словно сошедшие с экрана футуристических фильмов.


Протез абсолютно похож на здоровую руку, им можно писать, держать столовые приборы, руль автомобиля или куриное яйцо. Для совершенства движений иногда используются собственные ткани человека с других участков тела – с ног, например.

Идеи из будущего

Уже появились устройства, улучшающие работу мозга. Так, с дрожательным параличом или болезнью Паркинсона можно справиться при помощи вживленного электрода.


Людям, ставшими неподвижными вследствие паралича, вживляют электроды прямо в мозг, чтобы они могли управлять искусственными руками и ногами. Для человека, полностью зависящего от окружающих, возможность самообслуживания – несказанная радость.

Обсуждается вопрос о вживляемых под кожу чипах, способных заменить ключи, банковскую карточку и удостоверение личности одновременно.

А что у нас?

Наиболее известное предприятие, выпускающее бионические протезы в России, – это Московский протезно-реабилитационный центр. Здесь собирают протезы из модулей, используется продукция Германии, Исландии и России.


Стоимость бионического протезирования пока высока и может достигать в сложных случаях миллионов рублей. Однако возврат к полноценной жизни трудно оценить в материальном исчислении. По сути, установка бионических протезов – единственная возможность для инвалида вернуться к нормальной жизни: строить и осуществлять планы, содержать семью, добиваться карьерных вершин.


Протезирование: этапы развития

По сравнению с обычным бионический протез кисти – настоящий прорыв. Совсем недавно человек, потерявший кисть, мог рассчитывать только на две возможности: между локтевой и лучевой костью формировался кожный лоскут, чтобы человек мог захватывать крупные предметы, или к культе присоединялся крюк. И то, и другое было неудобно и малоэстетично. Сегодня даже формирование культи под будущий протез начинается еще в операционной. С первых дней послеоперационного периода с пострадавшим работает протезист, помогая подобрать наилучшее сочетание деталей. Культю формируют и тренируют, а части будущего протеза максимально приспосабливают к оставшимся возможностям. С кожей соприкасается нежная манжета из силикона со встроенными чипами. Потертостей от современных протезов не бывает. Программа для каждого изделия разрабатывается индивидуально, в зависимости от того, чем человек занимается. Задача – максимальное восстановление функции.

Помощь инвалидам

Человек, утративший конечность, в обязательном порядке проходит медико-социальную экспертизу. Одновременно с установлением группы инвалидности для каждого разрабатывается программа социальной реабилитации. Реабилитация предполагает использование в первую очередь технических средств, способствующих возвращению человека к труду. Все бионические протезы конечностей входят в обязательный перечень таких технических средств. У человека есть выбор: в рамках программы реабилитации получить готовое изделие или приобрести его самостоятельно с последующим получением денежной компенсации. Размер компенсации рассчитывается по средней стоимости аналогичных протезных изделий.

Над чем трудятся разработчики?

Современные бионические протезы рук отлично выполняют тонкие движения, но человек не получает от них тех ощущений, к которым привык. Так, протезом можно погладить человека по волосам, но нельзя ощутить тепло кожи головы и мягкость волос. Устранением именно этого недостатка занимаются сейчас ученые. Специалисты уже научились сращивать кости с титаном, а датчики движений и чувств соединять непосредственно с живым нервом. Так, бионическая рука полностью заменяет живую, и человек получает тактильные ощущения, которых был лишен много лет. Непосредственное соединение нервов и мышц с техническим приспособлением намного увеличивает скорость движений, приближая ее к природной.


Из каких частей состоит бионическая нога?

Современный бионический протез ноги включает несколько обязательных элементов, таких как:

  • силиконовая манжета со встроенными датчиками;
  • опора – титановый стержень, формой напоминающий голень;
  • шарнирный модуль с микродвижками и процессором;
  • блок искусственного интеллекта, обрабатывающий все поступающие сигналы.

Последние модели протезов ведущих немецких компаний имеют особое покрытие, очень похожее на кожу. Синтетическая кожа имеет двойное назначение: защищает детали протеза от влаги и выполняет косметическую функцию. Протез с покрытием можно не снимать, принимать с ним душ и ходить по лужам.

Немного фантазии

Сегодня живут на одной с нами планете несколько человек, имеющих 2 и даже 3 бионических протеза одновременно. Изобретена синтетическая кожа, меняющая жесткость. Придуманы экзоскелеты, помогающие ходить парализованным людям. Разрабатываются изделия, управляемые силой мысли. Проводятся эксперименты по выращиванию нервов в микроканалах. Теоретически недалек тот день, когда можно будет вырастить нерв нужной длины. Ученые пытаются стереть грань между живой природой и техническим устройством. Количество движений, совершаемых бионическими протезами, постоянно увеличивается, возрастает и их сложность.

Все это дает большие надежды на то, что человек станет сильнее болезни.

Протезирование конечностей становится рутинной процедурой, возвращающей человека в привычное русло. Возможно, наступит тот день, когда любую часть человеческого тела можно будет заменить искусственной. По крайней мере, очень хочется в это верить.

Бионика соединяет биологию и технику, изучает нервную систему и нервные клетки, а также исследует органы чувств человека для создания новых технологических устройств. Одно из главных направлений этой науки — исследования, связанные с созданием протезов и имплантов. Электронные устройства заменяют утраченные органы и конечности, взаимодействуя с нервными клетками. Их производят из искусственных материалов, но человек может управлять ими при помощи собственной нервной системы за счёт метода целевой мышечной реиннервации. Его суть состоит в том, что нервы, которые раньше управляли, например, ампутированной конечностью, соединяют с сохранившимися мышцами и те посылают сигналы на электронные датчики протеза.

После ампутации конечности в организме человека остаются двигательные нервы, их хирурги соединяют с участками крупной мышцы — например, грудной, если речь идёт об ампутированной руке. Когда человек думает, что нужно пошевелить пальцем, мозг отправляет сигнал грудной мышце. Сигнал фиксируется электродами, которые отправляют импульс по проводам в процессор внутри электрической руки к нужному участку. Протез совершает движение.

Чтобы человек мог чувствовать прикосновения, тепло и давление электронной конечностью, хирурги пришивают оставшийся чувствительный нерв к участку кожи на груди, этот метод называется целевой сенсорной реиннервацией. Сенсоры протеза передают сигнал этому участку кожи, а оттуда он поступает в мозг, и пациент может одёрнуть руку, если чувствует, например, высокую температуру. Сейчас компании активно работают над внедрением бионических конечностей. В 2013 году появилась первая бионическая нога, которая полностью контролировалась мозгом.

Над созданием бионического колена задумались ещё в 1990-х. Компания Blatchford начала производство микропроцессора для контроля протеза коленного сустава, его выпустили в 1993 году под названием Intelligent Prosthesis. В 1997 году немецкая компания Otto Bock представила микропроцессор искусственного колена C-leg. В 2005 году исландская компания Ossur сделала электронный коленный модуль — Rheo Knee, а спустя год — протез с двигателем Power Knee стоимостью от $60 000 до $80 000.

По статистике, 52,5 млн американцев страдают от болезней суставов. Количество операций по замене колена за последние годы увеличилось втрое среди людей в возрасте от 45 до 64 лет. При этом каждый пятый пациент недоволен результатом. Пациенты часто жалуются на боли и невозможность чувствовать себя так, как с натуральным коленом. Компании — производители протезов постоянно работают над улучшением технологий и стараются устанавливать импланты, которые по ощущениям не отличаются от натурального колена. Канадская компания ConforMIS предлагает напечатать новую коленку на 3D-принтере. Стоимость импланта, созданного таким образом, составит около $4000. Разработанная в компании платформа iFit Image-to-Implant позволяет каждый раз печатать персональные импланты, подходящие конкретному человеку, и внедрять их за 70 минут. Сейчас компания работает над тем, чтобы персонализировать бёдра, плечи и лодыжки — все части тела, которые начинают болеть с возрастом.

Микрокомпьютер протеза собирал данные от 11 электродов, закреплённых на бедре Воутера. Роботизированная нога получала электрические импульсы от нервных волокон, пришитых к подколенному сухожилию американца во время ампутации, — они сохранили способность передавать импульсы в нижнюю часть конечности.

Канадская компания Spring Loaded Technology, создатель бионического бандажа Levitation для колена, заключила контракт с Министерством национальной обороны Канады на $1 млн на поставку гидравлических наколенников. Устройство будут использовать военные для испытаний в боевых условиях. Позже компания привлекла $1,9 млн в посевном раунде от венчурного фонда Build Ventures. Компания собирается сделать продукт массовым, его смогут покупать спортсмены и любители фитнеса, чтобы защищать колени от травм и лишних нагрузок. В первый день краудфандинговой кампании на Indiegogo Spring Loaded Technology привлекла больше половины нужной суммы из $75 000. Предзаказ коленного бандажа обходился в $1200, в будущем цена поднимется до $2500.

Наиболее прогрессивный экзоскелет Phoenix разрабатывает компания SuitX. Он будет стоить порядка $40 000, в то время как его конкурент ReWalk стоит $77 000. Phoenix весит 27 фунтов, это один из самых лёгких экзоскелетов. Параметры работы протеза можно установить в приложении для Android.

Читайте также:

Пожалуйста, не занимайтесь самолечением!
При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу.