Ученые разрабатывают умные протезы ног

Агентство военно-морских исследований (ONR) США, Национальный военно-медицинский центр Уолтера Рида и ряд других организаций разработали прототип умной искусственной ноги-протеза с сенсорами для предупреждения риска инфекции мягких тканей и коррекции походки, сообщает hightech.fm.

Протезы нижних конечностей обычно крепятся к месту ампутации посредством гнезда, охватывающего ногу, как деревянный башмак. Оно оказывает давление на мягкие ткани и может вызывать раздражение и боль, приводить к воспалениям и инфекциям. Как следствие, многие инвалиды отказываются от протезов в пользу кресел-каталок.

Разработка военных врачей и инженеров (они назвали ее MOIP) использует альтернативный тип крепления — титановый фиксатор, который хирургически вживляется в бедренную кость. После того как костная ткань наращивается вокруг импланта, снаружи остается только небольшое металлическое соединительное звено, к которому может крепиться протез. Точно так же можно поступать и с верхними конечностями.

Такой способ крепления менее болезненный и делает походку более плавной и устойчивой. Однако, металлическое звено, торчащее из кости, вызывает риск заражения. Поэтому MOIP оснащен системами обнаружения, предотвращения и уничтожения инфекции, пишет Phys.org.

Во-первых, к месту ампутации крепятся биосовместимые датчики, измеряющие температуру тела и кислотный баланс, а также следят за темпом заживления шунта. Во-вторых, есть сенсоры, оценивающие нагрузку на протез и изменения в походке. Они помогают врачам определить, когда после операции можно начать нагружать ногу и насколько пациент готов к физиотерапии. До сих пор для этого использовался рентген.

«Поскольку сенсоры передают информацию без проводов, врачи могут изучать показания пациента на портативном устройстве, — говорит Джером Линч, отвечавший за разработку датчиков. — Это как очень специализированный Fitbit. Он существенно улучшает восстановление и качество жизни пациентов».

В конце прошлого года американское агентство передовых разработок DARPA установило нуждавшимся в протезах ветеранам первые бионические руки модели Luke. Они могут обрабатывать несколько команд параллельно, а потому двигаются более естественно, чем аналоги.