Мягкий, легкий и потенциально недорогой нейропротез кисти руки создали инженеры Массачусетского технологического института и Шанхайского университета Цзяо Тонг.
Как сообщает Inc., сегодня в мире живет более 5 млн человек, перенесших ампутацию верхних конечностей. Одни приспосабливаются к жизни без рук, другие устанавливают один из доступных протезов — манекеноподобный или бионический. Однако протезы на металлических каркасах с электродвигателями стоят больше $10 тыс. и часто оказываются слишком жесткими и тяжелыми (более 400 г).
Новый нейропротез, не просто мягкий и эластичный, но и весит всего 200 г. Стоимость компонентов для него в сумме не превышает $500.
Добровольцы с ампутированной рукой, испытавшие устройство, смогли застегнуть чемодан, налить сок из пакета в стакан и погладить кошку с таким же успехом, как и обладатели жестких нейропротезов.
Искусственная рука изготовлена из эластомера EcoFlex. Движениями пальцев управляет пневматическая система, состоящая из небольшого насоса и клапанов. Ее задача – точное накачивание и сгибание пальцев в определенных положениях. Носить ее можно на поясе. Таким образом, вес протеза заметно уменьшается.
Пневматическая система получает сигналы от электромиографических датчиков, установленных в остаточной части конечности. Когда человек без руки представляет себе, например, что держит бокал с вином, датчики улавливают сигналы, посылаемые через мышцы, а контроллер переводит эти сигналы в величины давления воздуха в искусственных пальцах. Насос нагнетает воздух под нужным давлением, и пальцы захватывают предмет (в данном случае реальный бокал вина).
Также инженеры попытались оснастить протез обратной тактильной связью. Сейчас у большинства бионических протезов такой функции нет.
Для этого инженеры прикрепили к кончикам всех пальцев датчики давления, которые при прикосновении к какой-либо поверхности или сжатии предмета выдают электрический сигнал, пропорциональный ощущаемому давлению. Каждый датчик подключен к определенному месту на остаточной конечности человека, поэтому он может почувствовать, когда большой палец протеза прижат, например, к указательному.
Чтобы проверить, как надувной протез передает ощущения обратно в ампутированную конечность, добровольцам завязали глаза и проверили, смогут ли они почувствовать прикосновения. Оба участника смогли правильно понять, к каким пальцам прикасались разработчики. Также они смогли на ощупь различить бутылки разных размеров, которые вкладывали в искусственную руку.
