Бионическая рука вернула датчанину чувство осязания

Тридцатишестилетний датчанин Дэннис Аабо Соренсен (Dennis Aabo Sørensen), потерявший из-за несчастного случая левую руку ниже локтя, год тому назад стал первым в мире человеком с ампутированной конечностью, которому был вживлен бионический протез нового поколения, восстанавливающий у реципиента чувство осязания. Его имя и подробности операции впервые раскрыты в пресс-релизе Ecole Polytechnique Federale (EPFL, Лозанна, Швейцария), а описание совместной разработки участников проекта Lifehand 2, представляющих несколько европейских университетов и больниц, опубликованы 5 февраля в журнале Science Translational Medicine.

До сих пор бионические протезы были способны регистрировать сигналы головного мозга, адресованные ампутированной конечности, и преобразовывать их в соответствующие движения, но при этом обратная связь между искусственной конечностью и мозгом отсутствовала.

{#vrez.58401}

Команда под руководством Сильвестро Мисера (Silvestro Micera) из EPFL год тому назад, в феврале 2013 года, представила миру прототип бионической руки, чувствительность которой достигается подключением четырех трансневральных электродов к двум ключевым нервам верхней конечности, отвечающим за иннервацию мышц предплечья и кисти - срединному и локтевому. Очищенный цифровой сигнал от сенсоров, фиксирующих изменения в натяжении искусственных сухожилий, контролирующих движения пальцев протеза, поступает на хирургически имплантированные в культю электроды, что обеспечивает двусторонний обмен информацией между центральной нервной системой и искусственной конечностью в режиме реального времени.

Как рассказывается в пресс-релизе EPFL, операция состоялась 26 января 2013 года в римском госпитале Джемелли. Группа хирургов и неврологов под руководством Паоло Мария Россини (Paolo Maria Rossini) имплантировали ультратонкие трансневральные электроды, разработанные исследовательской группой под руководством Томаса Штиглица (Thomas Stieglitz) из Фрайбургского университета (Германия), в локтевой и срединный нервы левой руки Соренсена. Через 19 дней предварительного тестирования группа Мисеры подключила протез к электродам, позволяющим ретранслировать даже чрезвычайно слабые электрические сигналы в нервную систему, в постоянном режиме, что обеспечило Соренсену полную сенсорную чувствительность кончиков всех пальцев, ладони и запястья.

{#vrez.58400}

Соренсен лишился руки за девять лет до операции, и, по словам коллеги Мисеры Станисы Распопович (Stanisa Raspopovic), беспокойство команды вызывали нервы культи, чувствительность которых могла снизиться за те годы, что они не функционировали, но тревога оказалась беспочвенной и чувство осязания у пациента удалось полностью реактивировать. В ходе клинических испытаний Соренсен, будучи в повязке на глазах и в наушниках, мог определить не только форму различных предметов, которые он брал бионической рукой, но и материал, из которого они сделаны.  

Электроды были удалены из руки Соренсена через месяц после вживления из-за ограничений по безопасности, накладываемых клиническими испытаниями, но ученые рассчитывают, что в будущем их можно будет оставлять в имплантированном и функционирующем состоянии на многие годы без ущерба для нервной системы.

Авторы не скрывают, что до широкого коммерческого использования подобного бионического протеза с функцией осязания еще далеко. Следующим шагом участников проекта станет попытка миниатюризации электронной начинки протеза и более качественной настройки сенсорной технологии.