Контроль пальців біонічної руки

Контроль пальців біонічної руки

Більшість біонічних кінцівок керуються електричними сигналами, що їх генерують мʼязи, які рухаються поблизу місця приєднання. Та коли руку ампутують вище ліктя, то залишків мʼязів недостатньо, аби контролювати кожен суглоб штучної долоні. «Чим більша ампутація, тим більше суглобів потрібно замінити і тим менше мʼязів залишається для контролю за ними» – пояснює Макс Ортіз Каталан, біонік зі шведського Chalmers University of Technology.

Кілька років тому група Ортіза Каталана розробила біонічну систему, котра дозволяє мужчині з ампутацією вище ліктя контролювати кожен палець руки-робота, що було описано в ScienceTranslational Medicine. Щоб створити більше сигналів від мʼязів, котрі рухають протезом, науковці розрізали пучки нервів, які передають сигнали від мозку до мʼязів руки. Потім волокна розподілили і прищепили до нових мʼязів цільового призначення на залишках руки, в тім і до мʼязової тканини, прищепленої зі стегна. В залишках кості руки було також розташовано титановий елемент, завдяки чому протез став зручнішим, ніж типове кріплення на пластині.

Зазвичай протези отримують мʼязові сигнали за допомогою розташованих на шкірі електродів. У випадку нового пристрою науковці застосували більш надійну технологію: прищепили електроди безпосередньо до мʼязів або ж у їхньому сусідстві. Це переважно повʼязано із пропусканням проводів через шкіру, що можливо у лабораторних умовах, але не у щоденному житті. А в новій системі проводи проходять  до руки робота через титановий шуруп. Потім процесор у протезі використовує алгоритм штучної інтелігенції  для зміни мʼязових сигналів на сигнали, які управляють суглобами руки й долоні. 

Мужчина вже понад три роки використовує протез для хапання предметів чи наливання напоїв. «Це перший протез руки, який базується на нервових волокнах, що його пацієнт може використовувати в домашніх умовах» – каже біоінженер Ситнія Честек з Мічиганського університету. Група працює над оптимізацією керованості протезом та інтегруванням зворотної сенсорної інформації.

Однак, кріплення протезу вимагає складної операції, котра повʼязана з ризиком інфекції. «Не кожна особа після ампутації погоджується на поміщення титанового шурупа» – вважає Честек. Протез презентували до тепер лише раз. «Це єдиний випадок, але ефекти захопливі» – твердить протетик Лаура Міллер із Shirley Ryan Ability-Lab, що у Чикаго. Її група планує співпрацю з Ортізом Каталаном у більшому проекті. «Праця у ширшому гроні підвищує ефективність» – пояснює Міллер.    

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.


З ЦИМ МАТЕРІАЛОМ ЧИТАЮТЬ