Около 75 процентов людей с ампутированными конечностями демонстрируют подвижность фантомной конечности. Используя эту информацию, в сотрудничестве с врачами исследователи из CNRS и Университета Экс-Марсель разработали прототип, способный обнаруживать эти движения и активировать протез руки. Протез не требует хирургического вмешательства, и пациенты не нуждаются в обучении. Результаты опубликованы 29 ноября 2018 г. в Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.
Большинство людей с ампутированными конечностями ощущают ощущения там, где раньше была их отсутствующая конечность, отсюда и название "фантомная конечность." В предыдущем исследовании исследователи показали, что более 75 процентов людей с ампутированными конечностями могут добровольно двигать своей фантомной конечностью. Выполнение этих "фантом" движения, такие как, например, сжатие пальцев, сжатие руки в кулак, вращение или сгибание запястья, всегда связаны с определенными мышечными сокращениями культи. У людей с ампутацией плеча эти сокращения затрагивают группы мышц, не связанные с суставами, которые использовались до ампутации, как если бы реиннервация мышц произошла спонтанно, без хирургического вмешательства.
Команда исследователей разработала естественный подход к управлению протезами, который использует это явление. Для прототипа исследователи создали алгоритмы, способные распознавать мышечную активность, генерируемую мобилизацией фантомной конечности, и воспроизводить протезом обнаруженное движение: интуитивное управление, без обучения или хирургического вмешательства.
В ходе испытаний два пациента с чрескожной ампутацией использовали этот тип контроля, чтобы действовать с протезом, который не надевался, а помещался рядом с культей руки. Результаты были очень обнадеживающими. Они показали, что участники могут управлять протезом и выполнять поставленную задачу всего за несколько минут ознакомления с системой, несмотря на длительные периоды действий. Это исследование очень многообещающее, поскольку инвалидам руки часто трудно эффективно контролировать свои протезы, и многие отказываются от него.
Исследователи продолжают свою работу, переходя к испытаниям носимых протезов, а также вносят свой вклад в расширение знаний о феномене фантомной конечности, механизмы которой еще не изучены должным образом. Эти ученые также показали необходимость пересмотреть феномен фантомных конечностей, обычно табу, часто приписываемый оплакиванию потерянной конечности и рассматриваемый в основном с точки зрения боли.