Tonney, 54, som inte vill uppge sitt efternamn, kan utföra vardagliga uppgifter som att använda en skruvmejsel, hälla upp vatten i ett glas och greppa föremål.

Den amputerade svensken genomgick kirurgiska modifieringar i den kvarvarande extremiteten för att göra det möjligt för armmusklerna att manipulera handprotesen.

Forskarna säger att detta är första gången som en person med amputation ovanför armbågen har kunnat "kontrollera varje finger i en bionisk hand".


Professor Max Ortiz Catalan, grundare och chef för Centrum för bionik och smärtforskning i Sverige - som ledde forskningen - sade att denna teknik hittills endast har demonstrerats vid amputationer under armbågen "där det finns många muskler i underarmen som styr fingrarna".

Professor Ortiz Catalan och hans team använde elektrodsensorer och ett benimplantat av titan för att ansluta Tonneys arm till protesen.

Forskarna menade att jämfört med traditionella armfästen som orsakar obehag och kan vara mekaniskt instabila, är deras titanimplantat bekvämt och "starkt förankrat" i det kvarvarande benet.

I en amputerad extremitet kan signaler från kvarvarande nerver vara för svaga för att fångas upp av elektroderna, så teamet konfigurerade om dessa nerver till nya mål i de befintliga musklerna för att "förstärka" signalerna.

Maskininlärning

Algoritmer för maskininlärning används för att översätta bärarens avsikter till rörelser i protesen, vilket gör att Tonney kan röra sin bioniska hand med hjälp av sina sinnen.

Professor Ortiz Catalan säger: "Vi kombinerade kirurgiska och tekniska metoder för att lösa detta problem.

"Vi har i princip omfördelat de motoriska nervsignalerna till olika typer av muskelmål, som alla fungerar som biologiska förstärkare."

Enligt teamet har Tonney använt sin bioniska arm i sitt dagliga liv i mer än tre år.

Professor Ortiz Catalan säger "En annan viktig aspekt av vårt arbete är att våra patienter faktiskt kan använda sin protes utanför labbet och i den verkliga världen.

"Vår patient använder de implanterade elektroderna för att styra sin handprotes i det dagliga livet eftersom vårt unika neuromuskuloskeletala gränssnitt ger dem den friheten."

Som en del av nästa steg har forskarna som mål att förbättra kontrollen av den bioniska handen.

Professor Ortiz Catalan säger: "Vi arbetar också med att ge sensorisk återkoppling (känsla) för att komplettera och potentiellt förbättra kontrollen."

Deras arbete publiceras i tidskriften Science Translational Medicine.