Новые протезы чувствуют боль благодаря «E-dermis»

Новые протезы чувствуют боль благодаря «E-dermis»

Многие ампутанты (инвалиды) часто испытывают эффект «фантомной конечности» — ощущение присутствия недостающей части тела. Так вот сегодня эта чувственная иллюзия приближается к реальности благодаря исследовательской группе учёных Университета Джона Хопкинса. Будучи специалистами в своей области, учёные создали электронную оболочку, которая накладывается на протезы. За счёт такого оснащения реально получить фактор осязания на кончиках пальцев.

Уникальная протезная накладка «E-dermis»

Изготовленные на основе ткани и специальной резины, снабженные чувствительными датчиками-имитаторами нервных окончаний, протезные накладки «E-dermis» воссоздают осязание, и даже чувство боли. Устройство способно ощущать раздражители и передавать сформированные импульсы периферическим нервам.

Разработчики уникального устройства констатируют:

Удалось создать сенсорную систему на пальцах протеза руки, которая действует подобно реальной человеческой коже. Этот эффект полностью аналогичен тому, что происходит внутри человеческой биологии с рецепторами прикосновения и боли.

Подробности исследования и разработки публикует журнал «Science Robotics». Журнальная публикация описывает возможности восстановления естественных сенсорных ощущений для людей с ампутацией и протезными конечностями.

Между тем способность обнаруживать боль может стать полезной не только в случаях с протезами рук. Эта же технология актуальна для протезов нижних конечностей, где может устанавливаться система предупреждения владельца протеза о возможном повреждении.

Человеческая кожа уникальна сложной сетью рецепторов. Именно благодаря этим рецепторам, передаются различные сигналы ощущений непосредственно в мозг. Исследования рецепторной сети помогли учёным создать биологический шаблон.

Шаблон содержит систему «E-dermis», передающую информацию ампутанту. В результате активной стимуляции периферических нервов руки, на фантомной конечности формируется привычное ощущение.

Устройство «E-dermis» делает свою работу – стимуляцию нервов ампутации неинвазивным способом, через эпидермис кожи.

Впервые удалось сделать протез, обеспечивающий диапазон восприятия от слабого касания, до касаний вредных для ампутации. Наличие такой функциональности делает протез в точности похожим на реальную человеческую руку.

Группа специалистов-исследователей проверили действие «E-dermis»  на добровольцах, применяя неинвазивную методику, известную как электромиостимуляция нерва (ТЭНС).

Тестирование на обнаружение боли показало: доброволец с протезом испытывал естественную рефлексивную реакцию (чувствовал боль) от воздействия острым предметом. И напротив, испытывал полное отсутствие боли от касания тупым предметом.

На перспективу исследователями планируется развитие технологии и более плотные исследования. Цель – достижение лучшего способа донесения значимой сенсорной информации к человеку с ампутацией. Конечная цель — сделать систему полностью применимой для широкого использования пациентами.


При помощи сведений: JHU