54-letni Tonney, który odmówił podania swojego nazwiska, może wykonywać codzienne czynności, takie jak używanie śrubokręta, nalewanie wody do szklanki i chwytanie przedmiotów.

Pochodzący ze Szwecji amputowany przeszedł chirurgiczne modyfikacje pozostałej kończyny, aby umożliwić mięśniom ramienia manipulowanie protezą dłoni.

Naukowcy stwierdzili, że jest to pierwszy przypadek, w którym osoba z amputacją powyżej łokcia była w stanie "kontrolować każdy palec bionicznej ręki".


Profesor Max Ortiz Catalan, dyrektor założyciel Centrum Bioniki i Badań nad Bólem w Szwecji, który kierował badaniami, powiedział, że do tej pory technologia ta była demonstrowana tylko w przypadku amputacji poniżej łokcia, "gdzie istnieje wiele mięśni przedramienia, które kontrolują palce".

Prof. Ortiz Catalan i jego zespół wykorzystali czujniki elektrod i tytanowy implant kostny, aby połączyć ramię Tonneya z protezą.

Naukowcy stwierdzili, że w porównaniu z tradycyjnymi mocowaniami kończyn, które powodują dyskomfort i mogą być mechanicznie niestabilne, ich tytanowy implant jest wygodny i "silnie zakotwiczony" w pozostałej kości.

W amputowanej kończynie sygnały z pozostałych nerwów mogą być zbyt słabe, aby mogły zostać wychwycone przez elektrody, więc zespół przekonfigurował te nerwy do nowych celów w istniejących mięśniach, aby "wzmocnić" sygnały.

Uczenie maszynowe

Algorytmy uczenia maszynowego są wykorzystywane do tłumaczenia intencji użytkownika na ruch protezy, umożliwiając Tonneyowi poruszanie bioniczną ręką za pomocą umysłu.

Prof. Ortiz Catalan powiedział: "Połączyliśmy podejście chirurgiczne i inżynieryjne, aby rozwiązać ten problem.

"Zasadniczo dokonaliśmy redystrybucji neuronowych sygnałów motorycznych do różnych typów docelowych mięśni, działających jako biologiczne wzmacniacze".

Zespół powiedział, że Tonney używa swojego bionicznego ramienia w codziennym życiu od ponad trzech lat.

Prof. Ortiz Catalan powiedział: "Kolejną ważną cechą naszej pracy jest to, że nasi pacjenci mogą faktycznie korzystać ze swoich protez poza laboratorium i w prawdziwym świecie".

"Nasz pacjent używa wszczepionych elektrod do kontrolowania swojej protezy ręki w codziennym życiu, ponieważ nasz unikalny interfejs nerwowo-mięśniowo-szkieletowy daje mu taką swobodę".

W ramach kolejnych kroków naukowcy zamierzają poprawić kontrolę nad bioniczną ręką.

Prof. Ortiz Catalan powiedział: "Pracujemy również nad zapewnieniem sensorycznego sprzężenia zwrotnego (czucia) w celu uzupełnienia i potencjalnej poprawy kontroli".

Ich praca została opublikowana w czasopiśmie Science Translational Medicine.