Четыре года назад Игорь Спетик утратил правую руку в несчастном случае на производстве. Доктора снабдили оборудованием его с протезом руки, вернувшим некую функцию, но они не могли вернуть его осязание. Без него простые задачи как взятие стекла либо рукопожатие стали случайными суждениями. Отсутствие прикосновения также отнимает у Спетика главные наслаждения. “Я желал бы ощущать руку жены”, говорит он.
Вовремя, он может возвратить то наслаждение: Две свободных исследовательских группы сейчас оборудовали неестественные руки датчиками, отправляющими сигналы в нервы обладателя для воссоздания этого недостающего смысла.Технологии ощущения трудятся лишь в лаборатории, но они были долгими, и калеки, делавшие выводы их, включая Spetic, говорят, что они являются действенными.
Одна разработка продвигает диапазон дешёвых сенсаций прикосновения, тогда как другие обещания разрешить прикосновение через лучший метод приложить протез. “Все эти результаты весьма хороши”, говорит Мандаям Сринивэсан, нейроинженер в Массачусетском технологическом университете в Кембридже, не вовлеченный ни в один проект. “Любой из них заполняет часть неприятности с позиций [протеза] развитие”.Практически 40 лет назад исследователи пробовали обеспечить сенсорную обратную сообщение методом добавления датчиков давления к протезам, передавшим сенсацию через электроды, приложенные к нервам. Но в основном, они просто заставили его казаться, что рука покалывала. И продолжительность была проблемой в таких упрочнениях, также.
В феврале Сильвестро Мичера, нейроинженер в Школе Сант Анны Особых изучений в Пизе, Италия, и швейцарском федеральном Технологическом университете в его бригаде и Лозанне продемонстрировал, что это было вероятно для оборудованных датчиком протезов рук к мягко, либо очень сильно захватите объекты а также отличать раунд от квадратного объекта. Но изучение, продлившееся всего 4 семь дней, частично из-за узкого сотрудничества с органом.
Дастин Тайлер считал, что имел возможность добиться большего успеха. Инженер-биомедик в Западном резервном университете Кейза в Кливленде, Огайо и его сотрудниках снабдил оборудованием протезы, изношенные Spetic и вторым калекой больше чем с дюжиной датчиков давления, выводы которых были переданы проводами компьютеру.
Компьютер обрабатывает все приточные сигналы создать определенные образцы электрических импульсов, варьирующихся по интенсивности и продолжительности. Для Spetic больше проводов передает те электрические импульсы к нервам в руке через три электрода, встроенные в манжеты, внедренные под кожей. Любой электрод переходит к разному нерву и оттуда ветвится для В общем итоге 20 потенциальных пунктов связи. Второй калека был так же адаптирован, но с меньшим числом пунктов связи.
В зависимости от которого пункт приобретает сигнал, мозг «ощущает» что-то на разном месте под рукой, сообщите громадной палец либо мизинец. Тайлер считает, что сигналы не являются совершенно верно тем же, как это прибыло бы из настоящей руки, но должен быть достаточно родным для вызова определенной сенсации.
Та свойство «ощущать себя» существенно обостренной свойство калек потянуть базу от вишни, не давя его либо поместить зубную пасту на зубную щетку, Тайлера и его сотрудников информирует сейчас в Науке о Переводной Медицине. И связи датчика продлились больше чем 2 года в Spetic и 18 месяцев в другом калеке.
Spetic трудится над различением наждачной бумаги от ровных и остроконечных текстур а также сообщить то, что палец чувствует что текстура. И потому, что исследователи очищают компьютерную обработку и помещают больше «пунктов» на нервы, разнообразие переданных сенсаций должно улучшиться. (Смотрите связанный фильм.) “Им удалось двинуться от той покалывающей сенсации до более естественной сенсации”, говорят Макс. Ortiz-каталонец, исследователь в Техническом университете Чалмерса в Гетеборге, Швеция, кто не был связан с работой.
Кроме восстановления некоего прикосновения, оборудованная датчиком рука также дала калекам суть, что это была часть их органа. Спетик сообщил исследователям, что это стёрло с лица земли фантомную боль, задерживающуюся из его потерянной руки — что он уподобил закрытому кулаку, сокрушаемому в недочёте.
Ortiz-каталанский-язык выбрал второй подход в улучшении протезов рук. Самый протезы сложны для приложения надежно и комфортно к органу. И провода, управляющие перемещением конечности, в большинстве случаев, входят в плечо через кожу и внедрены конкретно в нервы. Эту установку возможно толкать из подверженная инфекции и связи, так, чтобы время от времени калеки носить собственные протезы.
Ortiz-его коллеги и каталонец развили метод обеспечить эти провода методом применения в собственных заинтересованностях «osseointegration», способ для постановки на якорь протеза конкретно до крайности. Протез вворачивает в пост титана, хирургическим методом имплантированный в кость, весьма как в зубном имплантате. И электрические соединения сделаны в том сцеплении через соединители, переходящие к самим нервам.
Калека применял эту схему связи удачно с января 2013 для перемещения о его повседневной жизни как отец и водитель грузовика, исследователи информируют сейчас в Науке о Переводной Медицине. (Щелкните тут для связанного видео.) В лаборатории бригада Ortiz-каталонца продемонстрировала, что эти связи могут передать сенсации прикосновения также. Этот долговременный успех является хорошим предзнаменованием для калек, говорит Тайлер. “При наличии этой связи [в] кость это будет серьёзным шагом вперед», говорит он.В итоге подходы Тайлера и Ortiz-каталонца имели возможность бы быть объединены. “Сейчас мы можем одолжить их результаты для улучшения отечественной сенсорной части”, говорит Ortiz-каталонец. “Мы желаем сделать [технологию ощущения] надежной и достаточно маленькой, что больной может применять ее дома”.Но не ожидайте, что срабатывающая на прикосновение неестественная рука поступит в продажу в скором времени, говорит Мисера. “При рассмотрении обеих бумаг нет никаких доказательств, что они могут применять собственный подход, чтобы сделать непростые задачи в реальном времени”. он говорит.
Но работа “идет в верном направлении в улучшении качества судьбы этих людей», говорит он, «что есть самой ответственной вещью”.