Улучшенные протезы ног позволяют получить тактильные ощущения

Исследователи по всему миру занимаются разработкой протезов и механических аксессуаров с сенсорными функциями, однако на сегодняшний день большинство этих проектов сфокусированы на руках.

Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха решили добавить возможность тактильных ощущений также людям без нижних конечностей – команде удалось улучшить обычный протез, дополнив его сенсорами и электродами. Пользователи усовершенствованного протеза смогли почувствовать движения колена и контакт подошвы с землей. В испытаниях приняло участие пока всего два человека, но результаты определенно можно назвать многообещающими.

Исследователи работали с двумя пациентами, ноги которых ампутированы выше колена – в качестве основы использовали протез ноги Ossur, оснащенный датчиком угла сгиба в коленном суставе. Команда дополнила подошву протеза семью сенсорами, которые с помощью Bluetooth в реальном времени передают сигналы на контроллер, закрепленный на щиколотке пользователя. Специальный алгоритм переводит полученные данные в нейронные сигналы и направляет их на небольшой имплантат в большеберцовом нерве на задней поверхности бедра. Мозг пользователя считывает эти сигналы как тактильные ощущения в колене и ступне.

Благодаря усовершенствованному протезу пользователи смогли быстрее и увереннее ходить, а их потребление кислорода сократилось – иными словами, они прикладывали меньше усилий при ходьбе с новым протезом. Команда также изучила возможность активации имплантата в большеберцовом нерве для облегчения фантомных болей в конечности. У обоих пациентов наблюдалось существенное облегчение боли после нескольких минут электростимуляции – однако для этой процедуры необходимо подключение к лабораторному оборудованию. Исследователи рассчитывают, что дополнительные испытания позволят улучшить качество жизни пользователей протезов и обеспечить доступ к новым технологиям не только в лаборатории.