Проблеме 200 лет: новый материал позволяет регулировать посадку протезов с помощью смартфона

Последние достижения в области носимых роботизированных технологий обещают решить проблему, которой уже 200 лет. Именно столько времени миллионы людей с ампутированными конечностями по всему миру ждали революции в подгонке протезов, которая изменит их непростую жизнь к лучшему.

Новый материал Roliner позволяет изменять форму, объём и жёсткость вкладыша, который используется для крепления протеза к культе, то есть к уцелевшей части конечности. Пользователи с ампутациями могут регулировать компоненты протезов с помощью смартфона в любой нужный момент для более комфортной посадки искусственной ноги.

После восьми лет разработки прототипа и клинических исследований учёные с кафедры биоинженерии Имперского колледжа Лондона опубликовали подробности о своём запатентованном материале в журнале Nature Communications.

Главный исследователь Фират Гудер сказал, что протезы конечностей часто вызывают дискомфорт из-за фиксированной жёсткой формы. Обычно носимое устройство можно подогнать под состояние тела в момент примерки, но его уже нельзя было легко и просто адаптировать к изменениям, например, при отёках.


— Гудер.

Производят «Ролинер» в компании Unhindr, которая специализируется на носимой робототехнике. Её соучредитель Угур Танриверди сказал, что плохо подогнанные протезы — это постоянная трудность для людей с ампутированными конечностями. Несовершенные протезы повышают угрозу появления волдырей и язв с дальнейшим риском инфицирования. Боль может достичь степени, когда приходится вернуться к передвижению на инвалидной коляске.

«Ролинер» состоит из силиконовых эластомеров (резины) с каналами, в которые можно подавать давление, чтобы изменить свойства материала, то есть его объём и форму.


— Танриверди.

Помимо сильной физической боли, проблемы с неподходящими протезами также могут влиять на психическое здоровье человека, поскольку он не может жить достаточно независимо и свободно, как того заслуживает, добавил соучредитель Unhindr.

«Ролинер» можно оснастить искусственным интеллектом, чтобы в каждом конкретном случае умный протезный вкладыш мог «изучать» личные предпочтения владельца. Материал может автоматически подстраиваться в зависимости от того, как меняется тело человека в разное время суток, при потере или наборе веса, а также при переменах в полноте из-за гормональных колебаний.

Желаемая посадка для человека с ампутированной конечностью также может меняться в зависимости от вида деятельности. Например, в сидячем положении он может предпочесть более свободную, а при ходьбе — более плотную и контролируемую посадку.

Гульельмо Сенези — инженер и технический директор Unhindr, объяснил, что большинство протезистов ныне полагаются на гипсовое литьё и формовку, и такому подходу уже сотни лет. Подход Roliner, основанный на компьютерных данных, стандартизирует качество протезов.

Исследователи также считают, что созданную ими технологию можно применять не только в протезировании — она пригодна в любой ситуации, когда жёсткие материалы должны соприкасаться с человеческим телом.

Например, Roliner можно использовать для повышения гибкости экзоскелетов, используемых при реабилитации пациентов; для регулировки больничных коек; для улучшения индивидуальной подгонки и повышения безопасности защитного снаряжения, тех же лыжных ботинок. А также инновационная система была бы полезна в носимых устройствах для космонавтов.