Протез становится частью человека: ученые разработали бионическое колено, которое ощущается как родная

Massachusetts Institute of Technology (MIT)

Представьте себе мир, где протезы перестают быть просто вспомогательными инструментами, а становятся настоящим продолжением человеческого тела. 

Эта перспектива становится все более реальной благодаря новому бионическому колену, разработанному исследователями Массачусетского технологического института. Как отмечает издание livescience, ссылаясь на исследование, опубликованное в журнале Science, этот инновационный протез, который непосредственно крепится к бедренной кости и использует имплантированные электроды, обещает изменить жизнь людей с ампутациями выше колена, предоставляя им беспрецедентное чувство собственности и контроля над конечностью.

Традиционные протезы ног обычно крепятся к конечности пользователя с помощью специальных гильз, что часто вызывает дискомфорт и может привести к кожным инфекциям. Новое же бионическое колено имеет принципиально иной подход. Оно соединяется с ногой пользователя с помощью титанового стержня, который имплантируется непосредственно в бедренную кость, а также постоянно имплантированных электродов в мышцы ноги.

Как отмечается в исследовании, ключевым аспектом этого прорыва является не только механическое соединение, но и использование новаторского хирургического подхода, разработанного соавтором исследования Хью Герром, профессором медиаискусств и наук в МТИ. Этот подход позволяет хирургам повторно соединять пары мышц, которые работают в противоположных направлениях (например, мышцы задней поверхности бедра и четырехглавая мышца бедра), чтобы они могли продолжать взаимодействовать друг с другом. При обычных ампутациях выше колена эти мышцы не соединяются снова, что затрудняет управление протезом.

Как отметил Хью Герр, который сам потерял две конечности и разрабатывает протезы, имитирующие естественные конечности: 

«Протез, интегрированный в ткани — закрепленный на кости и непосредственно контролируемый нервной системой — это не просто безжизненное, отдельное устройство, а скорее система, тщательно интегрированная в физиологию человека, предлагающая более высокий уровень протезного воплощения». 

Он добавил, что это не просто инструмент, а неотъемлемая часть личности пользователя. Новое исследование также представило методику интеграции системы в остаточную бедренную кость, что обеспечивает лучшую стабильность и ношение нагрузки по сравнению с традиционными протезами. Это означает, что люди смогут ходить и лазать с большей легкостью и комфортом.

В клиническом исследовании, в котором приняли участие два человека с традиционными ампутациями выше колена, которым была проведена операция с мышечным соединением и костным имплантатом, продемонстрировали значительное улучшение двигательных возможностей. Они выполняли практически все задания (подъем по лестнице, преодоление препятствий, сгибание и разгибание бионического колена) лучше, чем те, кто перенес только мышечную операцию, и значительно лучше, чем те, кто использовал традиционные протезы.

Помимо улучшения физических возможностей, исследование выявило еще одно важное преимущество: значительный рост чувства собственности над протезом. Участники чувствовали, что протез является частью их собственного тела, и демонстрировали способность к сознательному контролю над устройством. 

Хотя бионическое колено пока не доступно на рынке. Однако исследование, проведенное Массачусетским технологическим институтом, уже открывает новую эру в протезировании, предлагая надежду на полноценную и интегрированную жизнь для миллионов людей по всему миру.

Читай также:

Украинская и польская история переплетаются настолько тесно, что иногда одни и те же события или личности получают абсолютно противоположные оценки. 
Объект выглядит настолько же футуристично, насколько и органично вписан в местный ландшафт. 
Это место невероятной красоты и величия, которое ежегодно привлекает миллионы туристов со всего мира. Однако за этой потрясающей панорамой скрывается темная сторона. 
24072025
Что может быть более обыденным, чем шариковая ручка? Она всегда под рукой – в кармане, на столе, в сумке. 
24072025
Фильм рассказывает историю украинского радикального движения футбольных фанатов...