Система управления протезом

Система управления протезом

Международная группа ученых разработала новую систему управления роботизированным протезом. Для управления протезом пациент должен думать, какое бы простейшее движение фантомной рукой он хотел бы сделать, например, согнуть руку в локте, сжать кисть в кулак и т.д. Специально разработанные датчики считывают сигналы, поступающие со спинальных двигательных нейронов, и преобразуют их в команды для протеза. Мотонейрон [1] (подробнее в приложении) находится в спинном мозге. Его отростки, называемые аксонами [2], находятся за пределами спинного мозга и непосредственно контролируют сокращения мышц в организме.

Проблема предыдущего поколения протезов заключалась в том, что их датчики крепились к остаткам мышц в месте ампутированной конечности пациента [3]. Подёргивание этих мышц приводило протез в движение. Но часто случалось так, что мышцы оказывались повреждены слишком сильно, из-за чего движения протеза сильно ограничивались. Около 50% пациентов просто отказывались от протеза ввиду его некорректной работы. Именно поэтому многие специалисты давно уже пытаются переключить своё внимание с мышечной на нервную систему [4].

Исследователи пошли несколько другим путём. Они выделили двигательные нервы, которые ранее вели от спинного мозга к ампутированной конечности, и связали их с нетронутыми грудными мышцами. После этого поверх кожи над этими мышцами были закреплены специальные сенсоры, считывающие мышечную активность. Это позволило экспериментальной группе людей с ампутированными конечностями приводить протез в движение, просто думая о том или ином действии. У большинства испытуемых не возникало проблем с вращением запястья, сгибанием и разгибанием руки, перемещением её в пространстве и так далее.

Чтобы отдать протезу приказ, нужно мысленно представить движение фантомной руки. Точность считывания таких мысленных команд позволяет, например, сжать вместе два отдельных пальца, что является огромным шагом вперёд по сравнению с предыдущим поколением протезов. Пока что исследователям приходится прибегать к хирургическому вмешательству для перенаправления нервов внутри плеча пациентов, но они уверены, что в будущем у них получится создать протез, не требующий инвазивных операций. Текущая же модель протеза должна поступить в продажу в течение последующих трёх лет.

Источники:

http://trended.ru/2017/02/novaya-sistema-upravleniya-protezom/

https://hi-news.ru/technology/sozdan-protez-kotoryj-upravlyaetsya-signalami-nervov-spinnogo-mozga.html

Ссылки:

[1] https://ru.wikipedia.org/wiki/Мотонейрон

[2] https://ru.wikipedia.org/wiki/Аксон

[3] https://www.youtube.com/watch?v=V4UQU4392wM

[4] https://hi-news.ru/research-development/pacient-poluchil-robotizirovannye-ruki-upravlyat-kotorymi-mozhno-siloj-mysli.html

Источник: trended.ru

Комментарии: