×
 

протез

Сенсационный протез двигает пальцами при помощи силы мысли

© Scuola Superiore Sant’Anna

Итальянская команда робототехников совершила прорыв в области протезирования, представив роботизированную руку, которая управляется магнитами. Здесь нет никаких проводов — только сила разума владельца. Однако это устройство работает не так, как другие протезы, где электроды имплантируются в остаточную культю и ловят нервные сигналы, которые идут от мозга к руке. Новая система проще и эффективнее.

Первым испытателем стал мужчина средних лет по имени Дэниел, который потерял левую руку в результате несчастного случая два года назад. Доброволец оказался идеальным кандидатом, поскольку у него сохранилось фантомное ощущение потерянной руки, благодаря чему он всё ещё может контролировать мышцы, которые двигают пальцами левой кисти.

Дэниел сообщил, что ощущал новый протез как свою собственную руку.
Дэниел сообщил, что ощущал новый протез как свою собственную руку.© Scuola Superiore Sant’Anna

В апреле 2023 года в руку Дэниела были имплантированы шесть магнитов, тщательно расположенных так, чтобы все магнитные поля смотрели в одном направлении. Роботизированная рука Mia Hand была установлена на манжету из углеродного волокна, содержащую все необходимые электросистемы, поэтому провода оказались не нужны. Когда мышцы культи сокращались в ответ на мысли Дэниела о движении пальцев, датчики магнитного поля в манжете регистрировали соответствующие движения магнитов, и в итоге пальцы имплантата двигались как живые.

В проведённых тестах Дэниел смог открыть протезом банку, закрыть пакет с застёжкой-молнией, порезать продукты ножом, а также поднять различные предметы. Технология оказалась настолько точной, что пациент с лёгкостью манипулировал хрупкими вещами, что требует не только координации, но и мелкой моторики. Для команды разработчиков эти результаты были ошеломительными, однако специалисты намерены продолжить работу, чтобы улучшить чувствительность в своих протезах.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Создан протез ноги, который напрямую управляется мозгом

© MIT Media Lab/Biomechatronics Group

Инженеры из Массачусетского технологического института разработали протез ноги, который может управляться человеческим мозгом. Революционное устройство позволяет пациентам с ампутированными конечностями напрямую управлять своим протезом при помощи силы мысли, что достигается благодаря сигналам от сохранных мышц.

В исследовании с участием 14 человек с ампутированными конечностями инженеры обнаружили, что роботизированная нога улучшает устойчивость пациентов на неровной местности и увеличивает их скорость на 14%. Такой повышенный уровень контроля стал возможен благодаря новой технике ампутации, которую опробовали на добровольцах.

В отличие от традиционной ампутации, где вокруг отрубленной конечности оборачиваются мышцы, контролирующие стопу, новая методика подразумевает, что концы мышц соединяются вместе. Таким образом сохраняется нормальная связь между антагонистическими парами толкающих и тянущих мышц в ноге, которые могут сообщаться друг с другом внутри культи. Благодаря сигналам от остаточных мышц роботизированная лодыжка определяет, насколько далеко и сильно нужно сгибать стопу.

Ведущий автор разработки сам лишён обеих ног.
Ведущий автор разработки Хью Герр сам лишён обеих ног.© sternstrategy.com

На данный момент модернизированную процедуру ампутации и протезирования прошли 60 человек, при этом им удалось полностью восстановить нейронную способность непрерывно контролировать походку на разных скоростях. Кроме того, пациенты ощутили, что гаджет стал частью их тела и нервной системы, что является большим прорывом, поскольку обычно человек не чувствует протез.

Однако на этом команда не намерена останавливаться, поскольку она стремится полностью восстановить человеческое тело и соединить мозг с электромеханикой. Такая процедура, изначально призванная помочь людям с самыми разными болезнями, в конечном счёте приблизит человека к эпохе киборгов.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Новый робопротез добавляет человеку третий большой палец

© University of Cambridge

Мы привыкли к тому, что у человека на руках по пять пальцев, как к неизменной константе вроде того, что небо голубое. Однако инженеры из британского Кембриджского университета, видимо, решили сломать устоявшуюся парадигму, поэтому создали третий большой палец — управляемый протез, который крепится к правой руке. Он позволяет людям не только брать предметы и открывать бутылки, но и даже вдевать нитку в иголку одной рукой.

Для исследования команда набрала 596 участников в возрасте от 3 до 96 лет, которым дали две минуты на ознакомление с устройством. Добровольцы должны были выполнить два задания: взять колышки и сложить их в корзину, а также переместить предметы разного размера. С задачами успешно справились почти 100% участников, а 98% участников освоились с дополнительным большим пальцем в течение первой же минуты. Хотя пожилым людям такие манипуляции дались тяжелее, чем молодым.

Суть технологии не так уж сложна: роботизированный палец прикрепляют к ладони с противоположной от большого пальца стороны, а контролируется протез при помощи больших пальцев ног, к которым подведены датчики давления. Оба датчика, подключённые по беспроводной сети к протезу, контролируют различные движения, когда пользователь двигает пальцами ног. Таким образом, давление со стороны правой ноги тянет протезный палец поперёк руки, а давление со стороны левой ноги, напротив, тянет его к остальным пальцам.

Данное устройство инженеры спроектировали не ради забавы, а чтобы помочь инвалидам, а также облегчить жизнь людям, которые в работе полагаются на мелкую моторику рук. Особенно эта технология пригодится пациентам с ампутированными конечностями, чтобы они могли вернуться к повседневным делам. Однако пока что неясно, когда роботизированный большой палец станет доступен для широкой публики.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Слон без ноги получил свой протез, и это до слез растрогало пользователей Сети

© Соцсети

У животных, также, как и у людей, случаются несчастья. И часто мы забываем о том, что им тоже требуется помощь. Но это точно не про слона из этого видео. Ведь животное без ноги получило свой протез, что определенно облегчит ему жизнь.

Особенно радует то, с какой заботой и трепетом к особенному слону относятся работники. Один из сотрудников тщательно выполнил все необходимые процедуры перед тем, как надеть протез, чтобы слонику было максимально комфортно и не возникло никаких проблем в носке. В такие моменты хочется верить, что в нашем мире еще есть добро.

Ранее ridlife.ru показывал реакцию впервые увидевшего снег слона.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Курчатовский институт разработал самообучающийся нейропротез

© Курчатовский институт

Команда из Курчатовского института при поддержке Казанского федерального университета создала особую систему, которую можно использовать для разработки современных нейропротезов. Изначально нейронное протезирование направлено на то, чтобы восстановить подвижность людям с травмой спинного мозга, которые теряют способность ходить или стоять. Однако базовые нейропротезы несовершенны, потому что каждый пациент уникален и не всегда такое протезирование стопроцентно ему помогает.

Поэтому учёные решили модернизировать уже имеющуюся систему за счёт мемристоров — аналоговых компонентов, которые имитируют пластичность нейронных связей. Нейронная пластичность позволяет синапсам запоминать связь между нейронами, тем самым передавая сигналы от одной клетки к другой с разной скоростью и эффективностью.

Благодаря этому человек обладает такой феноменальной пластичностью и способен быстро адаптироваться к новым ситуациям. Чтобы восстановить эту способность, команда записала активность нервных клеток, а затем заменила синапсы в этой группе мемристорами, которые проводили сигналы с конкретной пропускной способностью.

Мемристоры.
Мемристоры.© Курчатовский институт

Поскольку мемристоры построены из проводящего полимера полианилина, они полностью имитируют строение настоящих биологических синапсов. А это означает, что созданная модель не только позволит человеку с травмой спинного мозга снова ходить, но и будет обучаться, то есть адаптироваться к разным ситуациям.

В итоге учёные смогли обучить свои мемристоры проводить сигнал так, как будто между группами нейронов никогда не было разрыва. Как поясняют разработчики этой системы, в будущем на основе того же принципа можно будет создать полноценный нейропротез, который заменит повреждённый участок спинного мозга. При этом благодаря мемристорам протез будет самообучаться и адаптироваться под конкретного пациента.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Искусственный интеллект создал на 3D-принтере новые глазные протезы

© Shutterstock

Учёные из Института Фраунгофера в Германии создали совершенно новый метод, который автоматически проектирует и печатает на 3D-принтере глазные протезы. При этом сами имплантаты моделирует искусственный интеллект, учитывающий параметры глазницы пользователя и другие факторы.

Сейчас у многих людей с глазными протезами есть орбитальный имплантат, который заменяет утраченный объём глаз и обеспечивает естественное движение мышц. Однако для снятия слепков требуются высококвалифицированные окуляры, а изготовление протеза занимает не меньше 8 часов. Кроме того, заливка слепка из альгината в глазницу, особенно детям, — очень неприятная процедура.

Глазной протез, разработанный искусственным интеллектом.
Глазной протез, разработанный искусственным интеллектом.© Fraunhofer IGD

Новая методика использует томографический сканер для создания 3D-модели отсутствующего глаза, а цветное изображение оставшегося глаза гарантирует эстетическое соответствие. После сканирования данные передаются в ИИ, который создаёт дизайн и распечатывает протез на 3D-принтере с разрешением 18 миллиардов капель на кубический сантиметр.

Вся работа при этом занимает около двух часов, а по её завершении окулист регулирует имплантат, чтобы он идеально сел в глазницу. В исследовании с участием десяти человек лишь двум пациентам не подошли такие протезы. Тем не менее, разработчики методики указывают на то, что живые люди при таком производстве всё равно нужны, поскольку ИИ призван помочь окулистам, а не заменить их полностью.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Новый протез позволил человеку без руки ощутить тепло и холод

© Швейцарская высшая техническая школа Цюриха

Мужчина, которому ампутировали правую руку ниже локтя, снова почувствовал тепло и холод при помощи особого протеза с термодатчиками. Протез передаёт воздействие температуры на нервные окончания культи, а это создаёт ощущения в фантомной конечности.

Высокотехнологичное устройство создали исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, которые провели тестирование на добровольце. Сперва команда разметила точки на плече пациента, которые указывают на сохранившиеся нервные окончания. После этого учёные адаптировали существующий протез руки под гнездо с датчиками и термодами — устройствами, которые можно нагревать или охлаждать.

Для эксперимента учёные адаптировали существующий протез.
Для эксперимента учёные адаптировали существующий протез.© Швейцарская высшая техническая школа Цюриха

Как показали испытания, пациент при помощи протеза смог со стопроцентной точностью определить, какая бутылка на ощупь — горячая, холодная или комнатной температуры. Когда термодатчик отключили, точность определения упала до трети. Кроме того, протез позволил добровольцу с завязанными глазами точно различить на ощупь медь, стекло и пластик.

В отдельном исследовании изобретатели адаптировали протез, позволив людям с его помощью определить, являются ли объекты сухими или влажными. Однако изобретатели считают, что их устройство пригодится не только людям с ампутированными конечностями, но и в робототехнике. Оно позволит роботам испытать широкий спектр физических ощущений, хотя сейчас учёные задаются вопросом, насколько хорошо их технология будет работать в реальном мире с экстремальными перепадами температуры.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Разработана третья роботизированная рука, которая управляется дыханием

© Alain Herzog

Обычно протезы крепятся к культе и управляются благодаря тому, что существующие нервные связи, ведущие в мозг, подключаются прямо к искусственной руке. Устройства дополненной реальности сложнее, поскольку требуют совершенно новых нервных соединений, однако они вполне возможны, и одну такую руку создали инженеры из Швейцарского технологического института.

Команда Джулии Доминижанни разработала роботизированную третью руку, которой можно управлять при помощи глаз и сокращений диафрагмы. Устройство уже испытали 65 добровольцев, которые успешно выполнили ряд задач, не испытывая дискомфорта в дыхании или зрении. Оказалось, мозг человека вполне способен адаптироваться к «лишней» руке и управлять ей интуитивно. Процесс испытаний сняли на видео, где хорошо видно, как человек заставляет третью конечность двигаться, используя лишь мышцы живота.

Такая дополнительная рука в первую очередь предназначена не для инвалидов, а для хирургов или людей, работающих на промышленных предприятиях и управляющих сложной техникой. Кроме того, эта разработка может серьёзно помочь при проведении поисково-спасательных работ, поскольку людям будет проще разбирать завалы и оказывать помощь тремя руками, а не двумя.

Тем более, сейчас команда испытывает управление протезом при помощи рудиментарных ушных мышц, которые достались нам от наших доисторических предков. Некогда эти мышцы поворачивали уши в сторону раздражителя, а теперь они могут контролировать третью или даже четвёртую руку вместо диафрагмы. Кроме того, это будет удобно и для управления сложными гаджетами, поддерживающими виртуальную реальность.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

В Баварии случайно нашли средневековый протез с цельным скелетом

© Баварское государственное управление по охране памятников

Быт наших средневековых предков был непростым: постоянные войны и болезни нередко приводили к инвалидности, однако, к счастью, медицина тоже не стояла на месте. А врачи тех лет совершали настоящие подвиги в области протезирования конечностей, — один такой протез был недавно обнаружен на археологических раскопках в Германии вместе с отлично сохранившимися костями.

Скелет был найден во время прокладывания новых труб в баварском городе Фрайзинг, недалеко от церкви Святого Георгия. Баварское государственное управление по охране памятников сразу охарактеризовало находку как «нечто особенное», тем более, останки левой руки были вставлены в сложный протез, а не лежали отдельно.

Скелетные останки владельца протеза, обнаруженного близ приходской церкви Св. Георгия.
Скелетные останки владельца протеза, обнаруженного близ приходской церкви Св. Георгия. © Баварское государственное управление по охране памятников

Как установили археологи, пальцы у этого человека были ампутированы при жизни, поэтому он носил протез из железа и цветных металлов. Внутри специалисты нашли остатки марлевой ткани, которая, видимо, смягчала трение от протеза, который полностью заменял четыре пальца. Реплики пальцев были слегка изогнуты и подразумевалось, что конструкция должна закрепляться на руке при помощи кожаных ремней.

Радиоуглеродный анализ показал, что протез принадлежал человеку в возрасте от 30 до 50 лет, который жил между 1450 и 1620 годами. Возможно, он стал жертвой Тридцатилетней войны или другого конфликта в Центральной Европе, поскольку в те годы спрос на протезирование был высок. На это указывают и другие находки, — так, всего в Европе было найдено около 50 подобных протезов, причём все они искусно исполнены и отражают заботу врача о своих средневековых пациентах.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−

 

Инновационный протез с ИИ полностью заменил руку пациентке

© Ortiz-Catalan

Огромная команда инженеров и хирургов из Австралии, Швеции и Италии разработала полностью функциональный протез руки, который при помощи бионики напрямую связан с нервной системой. Благодаря искусственному интеллекту протез практически целиком восстановил функции руки у женщины по имени Карин, которая потеряла конечность во время несчастного случая.

Карин носит бионическую руку уже свыше трёх лет, и её искусственная конечность почти так же функциональна, как настоящая. Высокоинтегрированная механическая ладонь позволяет работать в быту и выполнять различные точные движения, при этом у пациентки даже прошли фантомные боли, которые мучали её на протяжении многих лет.

Данный протез крепится прямо к скелету женщины при помощи остеоинтеграции. Бионическая конструкция из титана подсоединена напрямую к живой кости, а электроды, имплантированные в нервы и мышцы, позволяют имплантату подключиться к нервной системе человека. При этом интеграция была затруднена тем, что у пациентки ампутирована рука ниже локтя, поэтому хирургам пришлось подровнять кости, чтобы имплантат хорошо «сел» на живую ткань.

В результате гаджет может улавливать сигналы из мозга точно так же, как здоровая рука. Сейчас Карин использует примерно те же ресурсы организма, что и до травмы, чтобы управлять своим протезом. Помимо повседневных задач вроде удержания чашки, имплантат позволил женщине полностью отказаться от обезболивающих.


  • Телеграм
  • Дзен
  • Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах


Нам важно ваше мнение!

+0−