Бионическая реконструкция: после ампутации руки, её можно заменить бионическим протезом
Современные протезы предлагают пациентам с ампутацией рук гораздо более широкие возможности в повседневной жизни, чем это было возможно с предыдущими методами реставрации протезов. Избыточные нервы от ампутированной конечности можно перенести хирургическим путем, чтобы обеспечить намного лучшую связь между телом пациента и протезом. Этот метод оказался успешным, хотя конкретные причины не были полностью поняты.
Команда исследователей во главе с Константином Бергмайстером и Оскаром Асманном из отдела пластической и реконструктивной хирургии и Христианской допплеровской лаборатории восстановления функции конечностей в MedUni Vienna продемонстрировала на модели животных, что ключ к успеху лежит в мускулатуре, подвергающейся изменению идентичности, вызванной донорским нервом.
Бионические протезы контролируются ментально, регистрируя активацию остаточных мышц в культе конечности. Теоретически, протезы последнего поколения должны иметь возможность выполнять то же количество движений, что и здоровая человеческая рука. Однако связь между человеком и протезом еще не способна управлять всеми механически возможными функциями, потому что интерфейс ограничен с точки зрения передачи сигнала. «Если бы мы могли решить эту проблему, последние протезы могли бы фактически стать интуитивно управляемой заменой, которая функционирует так же, как человеческая рука», пишут исследователи.
Чтобы позволить протезу двигаться вообще, во время ампутации необходимо хирургически перенести нервы, чтобы увеличить общее количество сигналов контроля мышц . Это включает в себя подключение ампутированных периферических нервов к остаточным мышцам в ампутации культи. Этот метод успешен, потому что эти мышцы восстанавливаются через несколько месяцев, чтобы обеспечить лучший контроль протеза. Тем не менее, до сих пор не было ясно, какие конкретные изменения эта техника переноса нерва производит в мышцах и нервах.
В рамках экспериментального исследования, проводившегося в течение нескольких лет, исследовательская группа во главе с Константином Бергмайстером и Оскаром Асманном из Венского отделения пластической и реконструктивной хирургии MedUni и Христианской допплеровской лаборатории восстановления функции конечности теперь показала, что эта техника переноса нерва ранее неопознанные нейрофизиологические эффекты. Это приводит к более точной сократимости мышц и гораздо более точно контролируемым мышечным сигналам, чем считалось ранее.
Исследователи также обнаружили, что мышцы приобретают идентичность донорских нервов, то есть функции мышц, из которых был первоначально извлечен нерв. Это означает, что мышцы могут быть изменены очень специфично, чтобы достичь желаемого контроля потерянной конечности.
Эта информация теперь будет использоваться в последующих исследованиях для уточнения хирургической техники переноса нерва и более точной адаптации к системам точного контроля. Видение интуитивно управляемого протеза, способного выполнять все естественные ручные функции, может стать реальностью в течение следующих нескольких лет.
