Протез с датчиками давления увеличил скорость ходьбы и уменьшил фантомные боли
Ученые использовали датчики давления и положения колена в протезе ноги. Эксперимент показал, что люди, использовавшие такой протез, чувствуют себя увереннее, ходят быстрее и меньше страдают от фантомных болей. Исследование опубликовано в журнале Nature Medicine.
Чтобы пользователь протеза мог чувствовать себя увереннее и лучше справлялся с протезом, он должен чувствовать протез. Прежде уже проводился эксперимент, в котором датчики протеза руки присоединяли к нервам в культе. Пациенты получали сигналы, которые интерпретировали как ощущение от прикосновений. Большинство методов восстановления обратной связи проводилось в случаях ампутации ноги ниже колена, но преимущества нервной стимуляции в случае ампутации ноги вместе с коленом пока пристально не изучались.
Станиса Распопович (Stanisa Raspopovic) из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и ее коллеги из Сербии, Германии и Исландии создали и испытали систему обратной связи для протеза ноги с коленом. В испытании приняли участие двое мужчин, лишившихся ноги.
Ученые использовали серийно выпускаемый протез, но улучшили его, добавив три датчика давления в стельку, изготовленную специально для протеза и прикрепленную к его нижней части. Еще один датчик установили в колено, чтобы считывать сгибание колена. Датчики присоединили через внешний контроллер электродами к большеберцовому нерву, оставшемуся в ноге после ампутации. После процедуры по вживлению электродов ученые наблюдали за испытуемыми три месяца.
Сначала испытания проводили в помещении. Участники, по их собственным словам, чувствовали в протезах ощущения, очень похожие на ощущения из здоровой ноги — давление, касания и вибрацию. Участники говорили, что с таким протезом чувствуют себя увереннее, чем с обычным, без обратной связи.
Чтобы проверить, насколько увереннее испытуемые пользуются протезом, ученые провели опыты на открытом воздухе. В эксперименте нужно было просто ходить по площадке, покрытой песком, огибая вешки. Сначала без обратной связи, а затем с включенной обратной связью. Оказалось, что ощущая протез люди ходили по площадке на 0,2 — 0,3 км/ч быстрее, чем не ощущая. К тому же, по словам испытуемых, ходя на протезе с обратной связью, они меньше уставали и меньше думали о самом процессе ходьбы.
Ученые замерили потребление кислорода, и оказалось, что оно меньше, когда человек ходит на протезе, который чувствует. Это важно, потому что у людей, лишившихся ноги, риск смерти из-за сердечно-сосудистых заболеваний в 2,2 раза выше, чем у здоровых людей. Если протез с обратной связью позволяет дышать менее интенсивно, значит нагрузка на дыхательную систему и сердце будет меньше, а это может снизить риск проблем с сердцем, считают ученые.
В ходе испытаний участники отчитывались о фантомных болях, которые мучили их и до исследования. Оказалось, что после начала эксперимента интенсивность боли уменьшились примерно на 80 процентов, а один из участников сообщил, что боли полностью прошли через месяц использования модернизированного протеза.
В будущем, как считают авторы работы, нужно будет провести более продолжительные исследования и с большим количеством участников. А еще разработать систему, которая бы полностью была имплантирована под кожу, чтобы не нужно было использовать внешние кабели.
Ранее мы писали о том, как ученым из США удалось создать протез ноги, который приспосабливается к особенностям походки своего владельца. На обучение протеза уходит всего 10 минут.
Максим Абдулаев
Эффект продлился несколько месяцев
Американские ученые в рамках клинического исследования выяснили, что восемь сеансов флоатинга за месяц (по два раза в неделю) значительно снижают тревожность и неудовлетворенность собственным телом у людей с нервной анорексией. Как сообщается в журнале eClinicalMedicine, такой эффект сохранялся на протяжении нескольких месяцев. При нервной анорексии человека не устраивает его внешний вид из-за мнимого лишнего веса. Из-за этого он начинает неконтролируемо худеть, что может приводить к тяжелым расстройствам здоровья и даже смерти. Часто это заболевание сопряжено с повышенной тревожностью, и в целом, ложится большим бременем на семью и общественное здравоохранение. Высокий риск рецидива делает эту болезнь трудно курируемой и приводит к высокой смертности. Поэтому поиск новых подходов к терапии нервной анорексии становится все более важной задачей в психиатрии. В камерах сенсорной депревации — флоатинг-капсулах — человек изолирован от любых ощущений: на него не действуют ни звук, ни свет, ни запахи, а сам он находится в растворе высокой плотности с температурой человеческого тела, что позволяет ощущать себя пребывающим в невесомости. В нескольких исследованиях флоатинг использовался в качестве альтернативной терапии тревожных расстройств, однако его потенциал для лечения нервной анорексии все еще изучен слабо. Команда ученых под руководством Сахиба Халсы (Sahib Khalsa) из Университета Талсы исследовала, как флоатинг влияет на тревожность и неудовлетворенность собственным телом у пациентов с нервной анорексией. Для этого они набрали 67 человек с нервной анорексией и случайно распределили их по группам: 45 в группе флоатинга, 22 в группе обычного лечения (в группе флоатинга люди также получали обычное лечение). Исходные характеристики между группами практически не отличались. Процент участников, принимавших психотропные препараты, был выше в группе флоатинга. Участники группы вмешательства посетили в среднем 7,7 сеанса при средней продолжительности сеанса плавания 49,4 минуты. Сразу после окончания курса у пациентов группы флоатинга врачи отметили значительное снижение неудовлетворенности телом от до-до послесессионного периода в группе плавающего отдыха (р < 0,0001), в то время как группа, получавшая обычный уход, не показала существенных изменений в показателях неудовлетворенности телом. Такой эффект сохранялся как минимум в течение 16 недель, однако спустя шесть месяцев неудовлетворенность снова нарастала. Однако общая тревожность продолжала оставаться низкой. В дальнейшем ученые рассчитывают сделать это исследование более масштабным и разобраться, как именно флоатинг может влиять на симптомы нервной анорексии. Недавно американские ученые сообщили, что псилоцибин и психотерапия улучшило состояние пациенток с нервной анорексией.