En banbrytande enhet som presenterades i måndags gör det möjligt för någon som är amputerad ovanför knäet att "känna" en benprotes, resultatet är större uthållighet, stabilitet och rörlighet.

Sensorer på en mekanisk lem som är kirurgiskt kopplad till nervändar i låren på två frivilliga minskade eller tog bort också den plågsamma "fantomlem"-smärtan som fördärvar så många amputerade, forskare rapporterade i tidskriften Naturmedicin .

Proof-of-concept-studien "visar hur fördelaktigt det är för hälsan hos benamputerade att ha en protes som fungerar med neurala implantat, sa Stanisa Raspopovic, en professor vid Swiss Federal Institute of Technology i Zürich som ledde ett internationellt team på 20 forskare.

När en arbetsför person går eller springer, nerver i fötter och ben förmedlar en ständig ström av elektriska impulser till hjärnan med realtidsdata:är vägen ojämn, halt eller full av småsten? Lutar ytan upp eller ner?

Den återkopplingen gör att hjärnan kan göra omedelbara justeringar för att fånga ett fall eller ändra mängden kraft som behövs.

Men någon med konstgjorda ben tjänar inte på den feedbacken, vilket gör det mycket svårt att gå stadigt och med självförtroende.

"De kan inte helt lita på sin protes, så de litar för ofta på sitt intakta ben, vilket minskar rörligheten och gör att de tröttnar snabbt, " förklarade Raspopovic.

Även en promenad på stranden eller på ojämnt gräs kan vara ansträngande.

För att återställa flödet av signaler från lem till hjärna, Raspopovic och hans team placerade sensorer under fotsulorna på fotprotesen och runt leden på ett elektroniskt knä.

Läkare, under tiden, kirurgiskt implanterade elektroder i volontärernas lår, koppla ihop dem med samma nervändar som en gång hade skickat och tagit emot meddelanden från den amputerade nedre extremiteten.

fantom smärta

När de är anslutna med ledningar som passerade genom huden, sensorerna och elektroderna återställde delvis återkopplingsslingan.

"Vi levererar tillräckligt med sensation för att göra människor mycket mer säkra på sina proteser, " sa Raspopovic till AFP.

Även år efter att ett ben har tagits bort, "det finns samlad kunskap i nervtrådarna, ", tillade han. "Det finns tillräckligt med fibrer för att framkalla förnimmelser genom elektrisk stimulering."

För att få ett objektivt mått på hur bra det fungerade, forskarna bad volontärerna att utföra en rad uppgifter med och utan enheten.

Utan neurofeedback, syreförbrukningen var betydligt högre, liksom en viss typ av hjärnaktivitet förknippad med koncentration.

Som slående, enligt volontärerna, var smärtminskningen.

"Min stortå, fot, häl, vrist, kalv - alla gör ont och jag har dem inte ens, sa Savo Panic. Smärtan är stark nog att väcka honom på natten, han lade till.

"Sedan jag började med behandlingen, Jag känner ingen fantomsmärta."

Raspopovic sa att resultaten var uppmuntrande, men att fler tester under en längre period, inklusive användning i hemmet, behövdes innan tekniken kunde släppas ut på marknaden.

Nästa steg är att utveckla ett helt implanterbart system med trådlös neurostimulering, eliminerar behovet av trådar att passera genom huden.

Arbetar med teknikföretaget SensArs, forskarna planerar att genomföra storskaliga kliniska prövningar inom de närmaste fyra åren.

© 2019 AFP