В США начали испытания бионической руки, соединенной с костями и нервами
Мужчина из пригорода Чикаго готовится стать первым в США пациентом с бионической рукой, соединённой напрямую с костью, нервами и мышцами. Об этом сообщила Northwestern Medicine.
Как все начиналось
Мужчина потерял левую руку выше локтя в 2016 году из-за несчастного случая на стройке. Теперь он первый участник пятилетнего клинического исследования, которое возглавляет Леви Харгроув, директор Центра бионической медицины имени Регенштейнов при Shirley Ryan AbilityLab.
В больнице Northwestern Memorial Hospital команда хирургов провела восьмичасовую операцию под руководством Джейсона Ко и Терренса Пибоди. Врачи установили титановый штифт в кость культи и разместили электроды на мышцах и вокруг нервов пациента. Операцию провели по разрешению Управления по контролю за продуктами и лекарствами США.
В чем суть технологии
Остеоинтеграция — метод, при котором металлический имплант закрепляют прямо в кости. За несколько месяцев кость прорастает в имплант и становится его частью. Через кожу проходит элемент конструкции, к которому крепится протез — без гильзы, на которой держатся обычные протезы. Это убирает главные их недостатки: натирание, плохую посадку, ограниченную подвижность.
Система e-OPRA передает сигналы через тот же имплант. Электроды на мышцах считывают сигналы, которые возникают, когда человек пытается пошевелить рукой, — они расшифровываются и управляют протезом. Электроды вокруг нервов посылают стимуляцию, создающую ощущения, будто сигнал идет от утраченной руки. Исследователи проверят, помогает ли такая обратная связь двигаться увереннее.
«Дело не в самой руке, а в интерфейсе, — говорит доктор Харгроув. — e-OPRA решает сразу две сложные задачи: протез крепится прямо к скелету, гильза не нужна, а электроды стоят там, где сигнал чистый, стабильный и идет в обе стороны».
В чем уникальность технологии
Впервые в одном исследовании сочетаются остеоинтеграция, целевая реиннервация мышц (TMR) и распознавание сигналов через вживленные датчики. TMR разработали в 2002 году в Shirley Ryan AbilityLab и Northwestern Medicine — метод перенаправляет нервы, которые раньше вели к утраченной кисти, на оставшиеся мышцы культи, чтобы протез мог их «читать».
Всего в исследовании примут участие восемь человек. Рикард Бранемарк, разработавший систему OPRA, на основе которой создана e-OPRA, прилетел из Швеции и присутствовал на операции, консультируя хирургов. За сенсорную обратную связь отвечают ученые Чикагского университета под руководством Чарльза Гринспона.
Проект финансируется грантом в 8,7 миллиона долларов от Национального института неврологических расстройств и инсульта — деньги выделены по программе, которая помогает довести ранние нейротехнологии до испытаний на пациентах.
Что дальше
Сейчас мужчина восстанавливается после операции, организм постепенно адаптируется к импланту.
«Эта операция уникальна тем, что нервные манжеты дадут сенсорную обратную связь в утраченную кисть — это считается „святым Граалем“ нейропротезирования, — объяснил доктор Ко. — Теперь на сигналы, управляющие рукой, не будут влиять пот, движение кожи, отеки и другие факторы, из-за которых пациент раньше не мог пользоваться протезом».
«Эти операции — пример многолетнего сотрудничества между Northwestern Medicine и Shirley Ryan AbilityLab в области восстановления конечностей, — добавил доктор Пибоди. — Работа технически сложная и требует экспертизы и ортопедов, и пластических хирургов. У нашего пациента все прошло успешно, он восстанавливается по плану и уже осваивает тренировочную руку».
Врачи уже считывают мышечные сигналы с вживленных электродов — именно они в будущем будут управлять протезом. В ближайшие месяцы мужчина начнет реабилитацию и тренировки с бионической рукой. Исследование завершится в 2030 году, тогда же станут известны его результаты.
