Австрийские ученые провели долгосрочное исследование и доказали эффективность и безопасность протезов конечностей, для управления которыми используются инвазивные сенсоры, считывающие активность с реиннервированных мышц.

В их исследовании приняли участие трое человек с ампутированной выше локтя рукой. За время исследования участники научились управлять протезом, поднимать предметы и даже захватывать мелкие монеты, пишут ученые в Science Robotics.

Традиционные системы управления протезами основываются на считывании электрических сигналов мышечной или нервной активности в целой части конечности: для этого используются методы электромиографии, а также анализ сокращения мышц с помощью ультразвука. Большинство таких методов, однако, неинвазивны и закрепляются на поверхности руки, из-за чего сильно ограничена их точность, а главное — скорость работы.

Один из инвазивных и более точных способов считывания активности с оставшейся части руки и ее использования для управления протезом — целевая реиннервация мышц (targeted reinnervation). После ампутации руки нервы потерянных конечностей все равно остаются, но управлять им нечем; реиннервация, таким образом, направлена на то, чтобы «подключить» нервы к другим мышцам — например, в случае с рукой — к бицепсам, а затем, с помощью считывающего сенсора, использовать мышечную активность для управления протезом, а точнее — отдельными его частями, которые соответствуют перенаправленным нервам.

До сих пор о точной эффективности такого метода в долгосрочной перспективе было известно достаточно мало: в частности, было неясно, как быстро пациент может обучиться управлению подобным протезом, насколько он будет удобным и эффективным, а также — безопасным.

Проверить в действии один из таких протезов решили ученые под руководством Оскара Асманна (Oskar Aszmann) из Венского медицинского университета.