Seit einiger Zeit arbeiten wir an Prothesen, um sie immer besser für den Körper geeignet zu machen. Forscher am MIT verfolgen einen anderen Ansatz und arbeiten auch am Körper: Eine neue Art der Amputation kann die Verwendung von Prothesen erleichtern.
Die meisten Arm- und Beinbewegungen betreffen zwei Muskeln, von denen sich eine streckt, während sich die andere zusammenzieht. Sie nennen sie "Agonist-Antagonist-Paare". Bizeps und Trizeps sind ein gutes Beispiel: Wenn eine Person ihren Ellbogen beugt, zieht sich der Bizepsmuskel zusammen, während sich der Trizepsmuskel dehnt. Diese Bewegung überträgt sensorisches Feedback an das Gehirn und hilft ihm, die Position des Arms zu verfolgen. Was passiert bei einer Amputation?
Bei den meisten herkömmlichen Amputationstechniken für Gliedmaßen werden die verbundenen Enden der gepaarten Muskeln abgeschnitten. Dies verhindert, dass sie richtig miteinander kommunizieren. Infolgedessen signalisiert der Muskel dies vengono an das Gehirn gesendet sind verwirrt. Und für viele von denen, die eine Amputation haben, müssen sie aufpassen, was ihre tun Prothese, um seine Bewegung zu führen.
Das neue Amputationsverfahren
In der neuen Prozedur aufgerufen Agonist-Antagonist myoneurale Schnittstelle (AMI)Die abgetrennten Enden der gepaarten Muskeln verbinden sich wieder, nachdem die Amputation selbst stattgefunden hat. Dadurch wird das Kommunikationssystem wieder verbunden, sodass das Gehirn besser einschätzen kann, wo sich der fehlende Gliedmaßenabschnitt im dreidimensionalen Raum befinden würde, wenn er noch angebracht wäre.
Nach einem ersten Mäusetest vom Jahr 2017 hat das MIT kürzlich eingereicht 25 Patienten AMI-Chirurgie am Brigham and Women's Hospital der Harvard University. Wissenschaftler vom MIT sie bewerteten 15 dieser Leute, Jeder von ihnen wurde einer einzelnen Amputation unterhalb des Knies unterzogen.
der Test
bestand darin, dass sich die Patienten mit erhobenen Beinen hinlegten, ohne dass eine Prothese eingesetzt war. Sie wurden dann gebeten, sowohl ihr intaktes Sprunggelenk als auch das ihres "Phantomglieds" in unterschiedlichem Maße zu beugen, während die Elektroden an beiden Beinen die elektrische Aktivität der Muskeln überwachten. Im Vergleich zu einer Kontrollgruppe, die eine konventionelle Amputation erhalten hatte, wurde bei Amputierten IMA festgestellt Sie hatten viel feinere Kontrolle über ihren Phantomknöchel - Dies wurde durch die Tatsache belegt, dass die elektrischen Signale im Stumpf des amputierten Beins denen in ihrem intakten Bein, auf dem sich der Knöchel tatsächlich bewegte, signifikant ähnlicher waren. In ähnlicher Weise zeigten Gehirnscans, dass sie mehr sensorisches Feedback von verbleibenden Muskeln erhielten. Als Nebeneffekt berichtete die IMA-Gruppe über viel weniger Schmerzen in den verbleibenden Gliedmaßen.
Weitere Studien sind erforderlich. Insbesondere, um festzustellen, ob die Vorteile des Verfahrens tatsächlich zu einer besseren Kontrolle über eine echte angebrachte Prothese führen. Wissenschaftler haben eine Version der Chirurgie entwickelt, die als "regenerativer MI" bekannt ist. In dieser Version können die transplantierten Muskelsegmente verwendet werden, um abgetrennte Agonisten-Antagonisten-Muskeln bei der traditionellen Amputation wieder zu verbinden.
