Новости
консультация травматолога, консультация травматолога-ортопеда

Появление технологии для более точного управления бионическими протезами

Недавно в Массачусетском технологическом институте была изобретена технология, позволяющая очень точно управлять бионическими конечностями. Инженеры Массачусетского технологического института утверждают, что эта система улучшает контроль пациента над протезом на качественно новом уровне. В основе управляющего механизма - имплантируемые миниатюрные магнитные шарики и набор датчиков, которые помогают контролировать их движение. 


Магнитные шарики - “бусины” имплантируются в мышцу культи  и передают информацию о ее движении датчикам, которые, в свою очередь, доставляют ее протезу: таким образом протез демонстрирует более высокую точность движений, чем уже существующие системы электромиографии. 

Главная цель создания нейропротезов состояла в том, чтобы качественно улучшить гармоничное взаимодействие между пациентами с проблемами подвижности и окружающим миром, дать им возможность лучше приспособиться к активной внешней среде. Но, все еще и до настоящего момента нейропротезы могут быть слишком тяжелыми, дорогими или сложными для широкого использования. 

Возвращаясь к технологии электромиографии, для сравнения один из исследователей по  имени Кэмерон Тейлор приводит следующее утверждение: “Когда вы используете управление на основе электромиографии, вы смотрите на промежуточный сигнал. Вы видите, что мозг говорит мышце сделать, но не то, что делает мышца на самом деле”. Буквально это означает, что когда речь идет о “коммуникации” между пациентом и бионической конечностью, то определить предполагаемое движение человека по электрической активности мышц его культи очень нелегко. Однако, это уже сложившийся современный стандарт.


В связи с такой неоднозначной погрешностью, ученые совершили попытку наладить более стабильную связь между мышцами и внешним устройством, обратившись к имплантируемым магнитам и специальной технологии - магнитометрии. Благодаря высокому качеству сигнала, получаемому протезом от магнитометрии, и тому факту, что этот метод является минимально инвазивным, не затратен и имеет низкие нормативные требования, ученые надеются на успех. 

Этот метод предполагает имплантацию маленьких шариков-магнитов в мышцы культи или конечности с мышечной слабостью. Во время сокращений и удлинения мышц шарики перемещаются относительно друг друга, передавая информацию и своих перемещениях исследователям для считывания и интерпретации при помощи внешних датчиков. При этом датчики могут являться частью бионического протеза, либо крепятся на кожу. 
Но эта технология пока что доказала свою эффективность только на животных. Ученые-исследователи надеются в скором времени перейти к изучению ее на людях. 

Об этом методе исследователи упомянули через публикацию в журнале Science Robotics.