Современные технологии в протезировании
Для лучшего понимания термина «проприоцепция» приведем простой пример.
Закройте глаза, поднимите вашу правую руку над головой.
Затем опустите ее так, чтобы она стала параллельно земле, сожмите кисть в кулак и покрутите рукой по кругу, резко ее остановите, откройте глаза и посмотрите.
Ваша рука находится там, где вы ожидали, не так ли? Большинство людей должны ответить – «да».
Поскольку наш мозг и нервная система работают вместе, координируют движение тела в пространстве без визуального подтверждения. Для большинства людей с ампутированными верхними конечностями ответ будет негативный.
Они не знают, где находится протез, поскольку штучная конечность не обладает тактильной чувствительности и не имеет обратной связи. Без обратной связи, самые современные протезы останутся простыми заменителями с ограниченными функциональными возможностями.
Цель программы HAPTIX создание системы, которая обеспечивала бы подсознательный и быстрый контроль над протезами с полным «слиянием» с телом пациента. В программе широко используется нейроинтерфейсная технология DARPA, которая показывает замечательные результаты в обеспечении прямой и мощной связи между желаниями пациента и контролем над протезом.
Новая микросистема позволит измерять и декодировать моторные сигналы от периферических сигналов и мускулов. Ученые считают, что разработка модернизирует протезы нового поколения, которые созданы по нейроинтерфейсной технологии, внедряя сенсор тактильной и проприоцепционной чувствительности и присоединяя его к периферическому нерву. Ключевым элементом разработки будет идентификация шаблонов естественных тактильных и проприоцепциальных ощущений.
Один из участников проекта Дуг Вебер говорит: «Периферические нервы дают много информации. Они и являются главной целью при интеграции в человеческую нервную систему. Наша система HAPTIX попробует использовать эти коммутационные сигналы для контроля и ощущением протеза посредством таких же сигналов, которые используют в здоровой руке».
Кроме усиления моторной активности, сенсорная стимуляция привести к таким физиологическим эффектам, как полное слияние и уменьшение фантомных болей, которыми страдают более 80% всех пациентов. С этой целью в исследовательскую команду были привлечены ученые из разных дисциплин для разработки электродов, алгоритмов и электронных компонентов для системы HAPTIX.
Ученый продолжает: «Мы имеем возможность не только увеличить возможность контроля над протезом, но получить глубокий и позитивный психологический эффект. Пациент видит в протезе плохой инструмент, пригодный лишь для специфических целей, поэтому много людей отказываются от протезов из-за абсолютной непригодности».
«Мы надеемся, что новая разработка создаст приемлемую чувствительность и пользователь воспримет его как естественное продолжение тела. Если мы сможем достичь этого, то это станет еще одним шагом в создании нового типа протеза с полной интеграцией».
Программа рассчитана на 12 месяцев, в нее включены испытания нового типа протеза в домашних условиях. Если испытания окажутся успешными, то в процессе программы HAPTIX будет создан полностью имплантируемая, модульная и конфигурируемая нейро микросистема с беспроводной системой связи. Эта технология найдет широкое применение клинической практике и может использовать в различном медицинском оборудовании.