Ново устройство дава възможност на човек с ампутация да усеща температура с протезна ръка. Технологията е стъпка към протезни крайници, които възстановяват пълен набор от сетива, подобрявайки както тяхната полезност, така и приемането им от тези, които ги носят.

Екип от изследователи в Италия и Швейцария прикрепи устройството, наречено "MiniTouch", към протезата на ръката на 57-годишен мъж на име Фабрицио, който има ампутация над китката. При тестове човекът може да идентифицира студени, хладни и горещи бутилки с течност с перфектна точност; правете разлика между пластмаса, стъкло и мед значително по-добре от случайността; и сортирайте стоманени блокове по температура с около 75 процента точност, съобщават изследователи на 9 февруари в Med.

„Важно е да се включат тези технологии по начин, който потребителите на протези действително да могат да използват за изпълнение на функционални задачи“, казва невроинженерът Люк Осборн от лабораторията по приложна физика на университета „Джон Хопкинс“ в Лорел, Мериленд, който не е участвал в проучването. „Въвеждането на нови модалности за сензорна обратна връзка може да помогне на потребителите да дадат повече функционалност, която не са могли да постигнат преди.“

Устройството също така подобри способността на Фабрицио да разпознава дали докосва изкуствена или човешка ръка. Неговата точност беше 80 процента при включено устройство в сравнение с 60 процента при изключено. „Не е толкова добро, колкото с непокътнатата ръка, вероятно защото не даваме [информация за] текстурите на кожата“, казва невроинженерът Солайман Шокур от EPFL, Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана.

Работата по възстановяване на усещането за допир на протезните крайници напредна значително през последното десетилетие. Но способността за откриване на температура е изостанала.

„Температурата е почти последната модалност, която трябва да бъде решена, за да обединим всички резултати и да можем да накараме един изкуствен крайник наистина да се чувства като биологичен“, казва инженерът на EPFL Джонатан Мухайм.

Проучването се основава на работата на групата, публикувана миналия май, която установи, че хората, които са имали ампутации, често имат петна по остатъчните си крайници, които, когато се нагряват или охлаждат, генерират температурни усещания в липсващата им ръка. Причинява се от стимулиране на нервите, първоначално предназначени за липсващата ръка. Изследователите показаха, че могат надеждно да предизвикат фантомни температурни усещания с течение на времето при 63 процента от хората с ампутирани крайници.

В новото проучване Шокур, Мухайм и колеги първо картографираха фантомните температурни усещания на Фабрицио, за да съпоставят петно ​​върху ръката му със съответното усещане в показалеца на липсващата му ръка. След това те прикрепиха температурен сензор към върха на пръста на неговата протезна ръка, който беше свързан чрез контролен блок към устройство на ръката на Фабрицио, което доставяше подходящи температурни сигнали.

Понастоящем устройството използва само един сензор в края на показалеца, но екипът планира да добави двойки сензор-стимулатор, за да създаде повече чувствителни към температурата места върху протезната ръка. Те също така планират да разработят протеза, която съчетава способността да усеща допир, както и температура. „Надяваме се, че ще бъдем там през следващата година или нещо такова“, казва Шокур.

Скоростта, с която устройството предава температурата, може да се превърне в проблем при комбиниране на множество сетива. Осборн и колегите му са разработили устройство , тънко като лейкопласт, което осигурява реалистични усещания за охлаждане почти толкова бързо, колкото естествените реакции, съобщи този екип в Nature Biomedical Engineering миналия юли.

В непосредствена перспектива новото устройство трябва да бъде тествано в по-големи групи от участници, както и в реални условия, за да се гарантира, че не е неблагоприятно повлияно от високите температури на въздуха или влажността. „Все още трябва да направим тези краш тестове извън лабораторията“, казва Шокур.

След като напусне лабораторията, Фабрицио вече знае как би го използвал. „С тези нови технологии мога да разбера по-добре какво докосвам“, каза Фабрицио в предварително записано видео интервю. „Разбира се, моят приоритет ще бъде да го използвам в кухнята за готвене.“