Протезы конечностей: должны ли они быть более продвинутыми к настоящему времени?

Протезы конечностей: должны ли они быть более продвинутыми к настоящему времени?

«Психологические проблемы для людей с ампутированными конечностями пугают. Многое еще можно сделать, но, на мой взгляд, ключ к успеху заключается в том, чтобы дать возможность ампутированному беспрепятственно заниматься повседневной жизнью», — говорит Дэвид Ханкин.

Ханкин является генеральным директором Фонда Альфреда Манна — медицинского исследовательского фонда, базирующегося в Калифорнии, который работает над созданием передовых медицинских технологий для людей с изнурительными заболеваниями с целью улучшения их здоровья и общего качества жизни.

Одним из направлений деятельности фонда является потеря конечностей — заболевание, с которым живет около 1,7 миллиона американцев.

По данным Коалиции ампутированных пациентов, ежегодно в США ампутируется около 185 000 конечностей, 97% из которых — нижние конечности.

Основными причинами потери конечностей являются сосудистые заболевания, включая диабет и заболевания периферических артерий, а также травмы. Очень небольшое число ампутаций вызвано раком.

Физические и психологические трудности

Люди с потерей конечностей могут испытывать физические и психические трудности.

Потеря конечностей не только сама по себе является изнурительным состоянием, она может вызывать другие заболевания, которые влияют на общее состояние здоровья человека. Например, людям с потерей нижних конечностей часто приходится тратить гораздо больше энергии, чтобы передвигаться по разным поверхностям пола и рельефу и преодолевать такие расстояния, которые не вызовут проблем у людей с неповрежденными конечностями.

«Дополнительная энергия и износ других частей тела создают массу медицинских проблем для ампутированного пациента», — говорит Ханкин.

В психологическом смысле Ханкин говорит, что многие ампутированные могут испытывать чувство неадекватности, когда речь заходит о выполнении повседневных задач. Например, получение денег из бумажника может занять гораздо больше времени, что может вызвать смущение, когда человек стоит в очереди за покупками.

Когда речь заходит о реабилитации для лиц с ампутированными конечностями, первым делом заходят протезы конечностей. Но Ханкин говорит, что отторжение протезов, особенно верхних конечностей, высоко. Это связано с тем, что большинство протезов верхних конечностей не имеют усовершенствованных функций, которые позволяют пациенту эффективно выполнять ежедневные операции.

«В результате многие из них оказываются в шкафу или ящике, а не прикреплены к ампутируемому», — говорит Ханкин, добавляя:

» У некоторых лиц с ампутированными конечностями возникает ощущение, что для улучшения имеющихся у них технологий не было сделано или делается недостаточно и что надежды на это нет».

Протезы конечностей: до сих пор дорога

Считается, что первый в мире протез появился более 3000 лет назад, после того, как в 2000 году на египетской мумии, найденной около древнего города Фивы, был обнаружен поддельный палец ноги из кожи и дерева.

Конечно, с тех пор протезирование сильно изменилось — в основном, по функциональности, а не по внешнему виду. В 1912 году Дэвид Дорранс изобрел руку, приводимую в движение телом. Это было устройство, состоящее из кожаных ремней и разъемного крючка. Используя силу оставшейся руки, владелец мог открывать и закрывать крючки и забирать предметы.

Некоторые ученые считают, что это творение проложило путь в будущее протезирования конечностей.

«Для людей с ампутированными верхними конечностями по всему миру были разработаны руки и руки роботов, приводимые в действие, чтобы устранить недостатки крючка, приводимого в действие телом», — говорит Хэнкин. «Эти руки и руки принимают форму человеческих рук, похожих на что-то из научно-фантастического фильма.»

Что касается протезирования нижних конечностей, Хэнкин говорит, что технология еще больше продвинулась вперед:

«Сильные ноги, лодыжки и колени позволяют ампутированной нижней конечности достичь более естественной походки, в то же время поглощая большую часть дополнительной нагрузки, которая в противном случае была бы поглощена туловищем ампутированной конечности.»

Он добавляет, что кинетика протезирования нижних конечностей также улучшилась, что означает, что ампутации нижних конечностей могут намного легче справляться со сложными поверхностями и расстояниями.

Но с такими улучшениями в протезировании конечностей, почему некоторые ампутации продолжают казаться недостаточно развитыми?

Будущее протезирования конечностей

Вспомни 20 лет назад. У большинства из нас не было мобильного телефона, Интернет все еще находился в режиме дозвона, а планшет был чисто лекарственным средством. Нет необходимости говорить о том, что за последние 20 лет технология, безусловно, развивалась. Но остался ли позади мир протезов?

«За последние 20 лет человечество добилось больших технологических успехов, но только сейчас мы видим улучшения в обработке сигнала, материаловедении, электронике и т.д., которые применяются в протезировании конечностей», — говорит Ханкин.

Хотя прогресс в области протезирования конечностей приносит пользу и позволяет пациентам с ампутированными конечностями лучше осуществлять повседневную деятельность, они не предоставляют пациенту сенсорную информацию. Кроме того, ампутированный пациент не в состоянии контролировать естественным образом протезирование конечностей разумом.

Это основные направления исследований протезирования конечностей, и, похоже, ученые все ближе и ближе.

Недавно журнал Medical News Today сообщил о первом в мире ампутированном пациенте, который смог «почувствовать» себя в режиме реального времени с помощью искусственной руки с сенсорным управлением.

Протез был создан Сильвестро Мишера и его коллегами из Фестивальной политехнической школы Лозанны (EPFL) в Швейцарии и Высшей школы Сант-Анны (SSSA) в Италии.

Видео, подробно описывающее создание, приведено ниже:

Протез руки, содержащий датчики и электроды, был подсоединен к плечу Денниса Аабо Сёренсена из Дании, который потерял левую руку в результате несчастного случая на фейерверке. Импульсы, которые могли быть поняты центральной нервной системой, посылались через электроды, когда Сёренсен касался предмета, что позволяло ему мгновенно почувствовать его.

В прошлом году мы сообщали об исследовании, детально описывающем открытие нейронных паттернов активности, которые возникают при манипулировании животными объектами, которые исследователи смогли воссоздать искусственно — процесс, который может помочь созданию чувствительных к прикосновению протезов конечностей.

Фонд Альфреда Манна также создал имплантируемые миоэлектрические датчики (IMES). Это имплантируемые сенсоры, которые позволяют ампутируемому контролировать протез конечностей мыслями. В настоящее время система ИМЕС проходит клинические испытания в США и Европе.

«Использование таких систем с прочными и надежными роботизированными конечностями, которые удобно помещаются на ампутируемом пациенте, скорее всего, уменьшит отторжение, повысит функциональность и качество жизни», — говорит Хэнкин.

Ключевое значение может иметь увеличение инвестиций

Очевидно, что ученые упорно работают над совершенствованием протезной техники. Но, как и все усовершенствования в технологии, инвестиции имеют ключевое значение.

По словам Ханкина, публичные мероприятия с участием людей с ампутированными конечностями, такие как Паралимпийские игры, показывают людям, что люди с потерей конечностей могут заниматься повседневной деятельностью и даже превышать возможности людей с неповрежденными конечностями, что способствует увеличению инвестиций в протезирование.

» Мы начинаем видеть частое освещение подобных мероприятий в основных СМИ, и освещение событий привлекает аудиторию, привлекает рекламную поддержку и т.д.

Я называю это активизацией такого рода мероприятий — чем больше люди с неповрежденными конечностями узнают и поймут об ампутированном сообществе, тем больше признание, которое приведет к дальнейшим инвестициям в ассистивные технологии».

Хэнкин говорит, что помимо усовершенствованных сенсорных технологий и возможностей управления сознанием, необходимы дополнительные инвестиции для создания более совершенных технологий батарей. «Роботизированные конечности требуют мощности — если мы сможем обеспечить достаточную мощность в маленьких и легких корпусах, это принесет огромную пользу ампутируемому», — добавляет он.

Кроме того, по его словам, вес протезов конечностей является важным фактором. Поэтому инвестиции в использование легких материалов для лучшего и более функционального протезирования будут полезны для пациентов с ампутированными конечностями.

По словам Ханкина, такие инвестиции ведут к одной дороге: «Позволяя ампутированному лучше заниматься повседневной жизнью, обеспечивая лучшие, более функциональные конечности и системы для интуитивного и естественного движения конечностей».

С увеличением количества исследований, посвященных тому, как можно улучшить протезирование конечностей, возможно, пройдет не так много времени, прежде чем сенсорное и контролируемое мышлением протезирование станет доступным для ампутированных пациентов во всем мире.