MIT создал интегрированное бионическое колено для ампутантов с прямым подключением к костям и мышцам

Исследовательская группа Массачусетского технологического института под руководством профессора Хью Херра разработала революционную систему протезирования для пациентов с ампутацией выше колена. Новая технология e-OPRA (усовершенствованные остеоинтегрированные протезы для реабилитации людей с ампутированными конечностями) интегрирует бионическое колено непосредственно в костную и мышечную ткань пациента, в отличие от традиционных протезов, которые крепятся с помощью внешнего раструба.

Система использует титановый стержень, имплантируемый в оставшуюся часть бедренной кости, и электроды, размещенные на мышцах передней большеберцовой мышцы внутри тела. Эти электроды собирают биологические сигналы, которые передаются на роботизированный контроллер, рассчитывающий необходимый крутящий момент для движения колена согласно намерениям пользователя.

Ключевым элементом технологии является агонистически-антагонистический мионейронный интерфейс (AMI) — хирургическая методика, над которой лаборатория Херра работала годами. Она предполагает восстановление связи между парами мышц, позволяя им обмениваться информацией о положении и скорости сокращения. Такая сенсорная обратная связь обеспечивает пациентам более точный контроль над протезом.

Клинические испытания показали, что пациенты с установленной системой AMI в сочетании с e-OPRA демонстрируют значительно лучшие результаты при выполнении физических задач по сравнению с пациентами, использующими другие протезы. Участники исследования могли быстрее ходить, легче подниматься по лестнице и преодолевать препятствия с большей стабильностью.

Особенно важным результатом стало психологическое восприятие протеза. Пациенты с интегрированной системой сообщали о значительно усиленном ощущении, что протез является частью их тела, а не внешним инструментом.

Результаты исследования были недавно опубликованы в научном журнале Science. Профессор Херр предполагает, что для получения одобрения FDA и широкого внедрения технологии потребуется около пяти лет дополнительных клинических испытаний.

Разработка MIT продолжает тенденцию создания более естественных искусственных конечностей, включая недавние инновации итальянских исследователей в области протезов стопы и достижения Университета Джонса Хопкинса в создании протезов рук с адаптивным захватом.