En benprotese med følelse forbedrer mobiliteten

En banebrydende enhed, der blev afsløret i mandags, gør det muligt for en person, der er amputeret over knæet, at "føle" en benprotese, resulterer i større udholdenhed, stabilitet og mobilitet.

Sensorer på et mekanisk lem, der er kirurgisk forbundet til nerveender i lårene på to frivillige, reducerede eller fjernede også den smertefulde "fantomlem" smerte, som fordyber så mange amputerede, rapporterede forskere i tidsskriftet Naturmedicin .

Bevis-of-concept-undersøgelsen "viser, hvor gavnligt det er for sundheden for benamputerede at have en protese, der fungerer med neurale implantater, " sagde Stanisa Raspopovic, en professor ved Swiss Federal Institute of Technology i Zürich, der ledede et internationalt hold på 20 forskere.

Når en rask person går eller løber, nerver i fødder og ben videresender en konstant strøm af elektriske impulser til hjernen med realtidsdata:er vejen ujævn, glat eller fuld af småsten? Hænder overfladen op eller ned?

Denne feedback gør det muligt for hjernen at foretage øjeblikkelige justeringer for at fange et fald eller ændre den nødvendige kraft.

Men en person med kunstige ben har ikke gavn af den feedback, gør det meget vanskeligt at gå stabilt og med selvtillid.

"De kan ikke helt stole på deres protese, så de stoler for ofte på deres intakte ben, hvilket reducerer mobiliteten og får dem til at blive hurtigt trætte, " forklarede Raspopovic.

Selv en gåtur på stranden eller på ujævnt græs kan være udmattende.

For at genoprette strømmen af ​​signaler fra lem til hjerne, Raspopovic og hans team placerede sensorer under fodsålerne og rundt om leddet i et elektronisk knæ.

Læger, i mellemtiden, kirurgisk implanterede elektroder i de frivilliges lår, at tilslutte dem de samme nerveender, som engang havde sendt og modtaget beskeder fra det amputerede underekstremitet.

Fantomsmerter

Når først forbundet med ledninger, der passerede gennem huden, sensorerne og elektroderne genoprettede delvist feedback-sløjfen.

"Vi leverer nok sensation til at gøre folk meget mere sikre på deres proteser, " fortalte Raspopovic til AFP.

Selv år efter at et ben er blevet fjernet, "der er akkumuleret viden i nervefibrene, " tilføjede han. "Der er nok fibre til at fremkalde fornemmelser gennem elektrisk stimulation."

For at få et objektivt mål for, hvor godt det fungerede, forskerne bad de frivillige udføre en række opgaver med og uden enheden.

Uden neuro-feedback, iltforbruget var væsentligt højere, ligesom en bestemt type hjerneaktivitet forbundet med koncentration.

Som slående, ifølge de frivillige, var smertereduktionen.

"Min storetå, fod, hæl, ankel, kalv - de gør alle ondt, og jeg har dem ikke engang, " sagde Savo Panic. Smerten er stærk nok til at vække ham om natten, han tilføjede.

"Siden jeg startede behandlingen, Jeg føler ingen fantomsmerter."

Raspopovic sagde, at resultaterne var opmuntrende, men at flere tests over en længere periode, herunder brug i hjemmet, var nødvendige, før teknologien kunne bringes på markedet.

Det næste skridt er at udvikle et fuldt implanterbart system med trådløs neuro-stimulering, eliminerer behovet for, at ledninger passerer gennem huden.

Arbejder med teknologifirmaet SensArs, forskerne planlægger at gennemføre store kliniske forsøg inden for de næste fire år.

© 2019 AFP