Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Bioniczna noga – bezpośrednia stymulacja nerwów przywraca naturalne wrażenia dotykowe i ruchowe w kończynie

W Europie pięć milionów osób cierpi z powodu utraty kończyny. W ramach europejskiego badania rozwinięto przełomową technologię, która pozwala przezwyciężyć praktyczne ograniczenia istniejących rozwiązań w dziedzinie protez, przywracając wrażenia dotykowe i ruchowe oraz ograniczając bóle fantomowe.

Zdrowie

Dostępne na rynku protezy nie wywołują żadnej odpowiedzi sensorycznej, co wiąże się z ryzykiem upadku i utraty zaufania do protezy. Osoby po amputacji polegają głównie na nienaruszonej kończynie, co powoduje asymetryczne poruszanie się, a to w dalszej perspektywie prowadzi do zapalenia stawów, osteoporozy i bólu pleców, ograniczając jednocześnie ruchomość i zwiększając zmęczenie. Ponadto brak fizjologicznego połączenia miedzy protezą a układem nerwowym pacjenta powoduje bóle fantomowe nieistniejącej kończyny.

Proteza, która przywraca doznania czuciowe i ruchowe

W ramach finansowanego przez UE projektu SensAgain, wychodząc na przeciw potrzebom pacjentów, zaprojektowano innowacyjną neuroprotezę, która przywraca wrażenie posiadania amputowanej kończyny. Projekt był koordynowany przez SensArs Neuroprosthetics i wykorzystał technologię SENSY opracowaną w ramach inicjatywy NEBIAS. Technologia SENSY, pierwotnie zaprojektowana dla osób po amputacji ręki w celu przywrócenia im poczucia posiadania utraconej kończyny, została następnie rozwinięta i dostosowana do użycia w protezach nóg. Jak współzałożyciel i dyrektor generalny firmy SensArs Neuroprosthetics, Franceso Petrini, wyjaśnia: „Rozwiązaniem umożliwiającym stworzenie bardziej naturalnych i sterowalnych protez jest połączenie urządzenia z nerwami obwodowymi, które pozostają anatomicznie i funkcjonalnie nienaruszone po amputacji”. Neuroproteza składa się z podeszwy stopy protezy używanej przez pacjenta i zewnętrznego sterownika, który otrzymuje informacje o nacisku na podeszwę oraz informacje dotyczącą ruchu protetycznej nogi. Informacja ta jest wówczas przenoszona za pomocą wszczepialnego systemu stymulującego połączonego z nerwami pacjenta. Sygnały są przekazywane do nerwów za pośrednictwem słabych impulsów elektrycznych. Jak mówi Petrini: „SENSY komunikuje się w języku układu nerwowego”. Resztą zajmuje się natura: sygnały z nerwów są przekazywane do mózgu pacjentów, którzy mogą poczuć dotyk i ruch protezy kończyny dolnej. „Prototyp został klinicznie przetestowany u trzech osób po amputacji kończyny dolnej, z bardzo zachęcającymi wynikami, przez grupę europejskich ekspertów w dziedzinie neurologii, neuronauki, neuroinżynierii, chirurgii i technologii”, dodaje Petrini. Wyniki tego pilotażowego badania zostały przedstawione w czasopismach Science Translation Medicine oraz Nature Medicine w 2019 roku. Pacjenci odczuwali dotyk w ponad 20 punktach na podeszwie stopy i skurcz w czterech mięśniach na nodze. Te doznania wywołane przez czujniki w protezie pozwoliły zredukować ryzyko upadku i zwiększyły mobilność pacjentów. Proteza była postrzegana jako przedłużenie części ciała, a nie jako zewnętrzny przyrząd, co ma przeważnie miejsce w przypadku rozwiązań dostępnych na rynku. Zwiększyło to zaufanie do protezy i zmniejszyło trudności związane z jej kontrolowaniem.

Prognozy na przyszłość

Zespół SensAgain pracował nad rozwiązaniem problemów dostępnych obecnie protez kończyn dolnych poprzez połączenie urządzeń z układem nerwowym i przywrócenie wrażeń zmysłowych z utraconej nogi. Zapewni to osobom niepełnosprawnym nie tylko wyjątkowe narzędzie do rehabilitacji, ale i ułatwi przyzwyczajanie się do protezy. Biorąc pod uwagę, że osoby po amputacji cierpią również na choroby współistniejące, takie jak zapalenie stawów, osteoporoza czy ból pleców, proteza SENSY, przywracając funkcjonalność kończyny, poprawi ogólny stan zdrowia pacjenta. SensArs otrzymał dodatkowe finansowanie z Komisji Europejskiej w ramach projektu GoSafe, który wystartował w listopadzie 2019 roku. Po zakończeniu prac nad prototypem proteza SENSY zostanie sprawdzona na zwierzętach. Zostanie też przeprowadzone badanie kliniczne o większej skali. Przewiduje się, że wyniki badań klinicznych będą dostępne do końca 2022 roku. Zostaną one wykorzystane do certyfikacji urządzenia przed wprowadzeniem go na rynek.

Słowa kluczowe

SensAgain, kończyna, proteza, osoba po amputacji, SENSY, elektroda, odpowiedź sensoryczna

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania