ヘルスケア5 years ago
エンジニア、患者の自然な行動を回復するバイオニック義手を開発
クリーブランド・クリニックの研究者らは、上肢切断患者の自然な行動を回復する新しいバイオニック義手を開発しました。この技術は世界初のものであり、研究はScience Roboticsに掲載されました。 国際研究チームは、このバイオニックシステムに3つの重要な機能を統合しました。直感的な運動制御、触覚、そして把握運動感覚です。最後のものは、手を開閉する感覚を指します。 クリーブランド・クリニックが主導したこのチームには、アルバータ大学とニューブランズウィック大学の研究者も参加しました。 ポール・マラスコ博士は、主任研究員であり、クリーブランド・クリニック ラーナー研究所 生体医工学科の准教授です。 「我々は標準的な義肢をこの複雑なバイオニックシステムで改良し、装着者がより直感的に義手を動かし、同時に触覚と動きの感覚を得られるようにしました」とマラスコ博士は述べています。「これらの知見は、切断患者に自然な腕の機能を完全に回復させるための重要な一歩です。」 バイオニックシステム 新しく開発されたこのシステムは、義手の神経-機械インターフェースにおいて、3つの感覚・運動機能すべてを同時にテストした初めての例です。この神経-機械インターフェースは装着者の四肢神経と接続することができ、患者が脳から義肢へ神経インパルスを送ることを可能にします。また、環境からの物理的情報を受け取り、それを神経を通じて脳に送り返すこともできます。 この人工の腕は双方向のフィードバックと制御を備えており、これにより装着者は障害のない個人と同等のレベルで特定のタスクを実行できるようになります。 マラスコ博士は、バイオニック統合研究所を率いています。 「おそらく、我々が最も興奮して知ったことは、彼らが判断を下し、決定し、計算を行い、自分の間違いを修正したことであり、それは切断のない人々と同じようなものでした」とマラスコ博士は述べています。「新しいバイオニック義肢により、人々は自然な手を持っているかのように振る舞いました。通常、これらの脳の行動は、上肢義肢を使用する人と使用しない人とでは大きく異なります。」 バイオニック義手のテスト このバイオニック義手は、上肢切断の研究参加者2名でテストされました。これらの個人は以前、標的化感覚運動再神経支配（切断された神経を残存する皮膚と筋肉に再導出して神経-機械インターフェースを確立する手術）を受けていました。 研究の規模が非常に小さいため、研究者らは今後、この研究を拡大する必要があります。 参加者は、手と腕の機能性を必要とする基本的な行動を反映したタスクを実行する間、この先進的な義肢を装着しました。研究者らは高度な評価ツールを用いてパフォーマンスを評価し、参加者の脳と行動戦略が変化したことを発見しました。それらはその後、切断のない個人のものと同等になりました。 参加者は、義肢を見ることなく行動を実行でき、より効果的に間違いを修正することができました。 「過去10年から20年の間、義肢技術の進歩は、装着者がより良い機能性を達成し、日常生活を自力で管理するのに役立ってきました」とマラスコ博士は述べています。「上肢切断者が再び『健常者と同じように考える』ことができるようになったのは今回が初めてであり、これは義肢装着者に、日常生活への新たなレベルのシームレスな再統合をもたらす可能性があります。」
