Проект «Умная рука»

Из прекрасного Рима пришла сенсационная новость. Там в одном из госпиталей молодой итальянец, лишившейся в жуткой автомобильной катастрофе руки, был удачно прооперирован и получил взамен потерянной конечности искусственную руку-робот - протез. Этот гениальный протез позволяет пациенту «чувствовать» своей новой рукой предметы, совершать ею некоторые манипуляции, но самое главное - пациент приводит конечность в движение с помощью собственной мысли. Разве это не чудо? Но это лишь первые шаги на пути помощи инвалидам.

Молодой итальянец, который потерял в результате аварии руку (левое предплечье), был весьма удачно прооперирован. Медики «присоединили» ему вместо потерянной конечности искусственную роботическую руку, позволяющую пациенту ощущать ею предметы и даже приводить ее в движение при помощи собственной мысли. Это стало известно 1 декабря 2009 года. Запомните эту дату, вполне возможно, что она станет отсчетом новой эпохи в новейшей современной протезной медицине. Скольких людей такие аппараты смогут вернуть к нормальному существованию и помогут им вновь ощутить себя полноценными членами общества...

В данном случае все началось с одномесячного эксперимента, проводившегося в 2008 году, в котором принимал самое деятельное участие вышеупомянутый 26-летний итальянец Пьерпаоло Петруццьелло. Как он сам говорит: «...У меня складывалось ощущение, что у меня вновь появилась рука, она как будто выросла у меня снова. Моей задачей было научиться управлять искусственной роботической рукой, которая к тому же еще даже не была прикреплена к моему телу. Она лежала на кровати рядом со мной. Это очень необычно, непривычно и странно. Все зависело от моего умения концентрироваться и напрягать собственную мысль. Позднее я догадался, что надо воспринимать себя не инвалидом, а обычным человеком, у которого все члены и конечности на своем привычном месте и абсолютно здоровы. И тогда мне стало легче справляться с задачами, которые передо мной ставили медики и инженеры».

Хотя подобные эксперименты с некоторым успехом осуществлялись в медицинских заведениях Европы и раньше, медики и электронщики, проводившие этот опыт, отметили, что на сей раз данный пациент стал первым, кому удалось осуществить столь сложные и комплексные движения биомеханической конечностью, соединенной электродами с его нервной системой. Данный эксперимент многие передовые ученые мира назвали «настоящим прорывом», а пациента Пьерпаоло Петруццьелло - пионером простатического искусства. Теперь, после несомненной удачи, перед медиками и специалистами замаячил еще более серьезный вызов: создать такую систему подсоединения протеза к нервной системе пациента, которая сможет бесперебойно и автономно функционировать долгие годы, а не как сейчас - несколько месяцев. Подобное решение проблемы уже можно будет считать революционным.

Основанная в Италии команда медиков и ученых специалистов в области электроники, отчиталась перед европейскими светилами на конференции 2 декабря 2009 года, прошедшей в Риме. Они рассказали о своих достижениях по эксперименту с инвалидом Пьерпаоло Петруццьелло и его протезом левого предплечья, которого он лишился еще 3 года назад. Даже с учетом того, что про-техтическая рука Пьерпаоло еще несколько месяцев назад не была надлежащим образом установлена к его предплечью, эксперты признали данный опыт заслуживающим детального анализа и предложили итальянской группе всяческую помощь со стороны специалистов Европейского Сообщества.

Все достижения Пьерпаоло Петруццьелло в манипулировании и управлении протезом при помощи мысли конференция могла видеть на экране (в записи). Уже третий год пациент живет с новым протезом, присоединенным тончайшими электродами к его нервной системе и безотказно служит Пьерпаоло. Успехи, которых он добился в усвоении и умении манипулировать биомеханической рукой, поражают даже видавших виды хирургов и специалистов в области травм. Пьерпаоло, хоть в это сложно поверить, умеет не только шевелить пальцами протетической руки, но даже научился показывать разные «неприличные» фигуры этими пальцами, чем окончательно склонил симпатии ученых к итальянской команде медиков.

- Что касается «фиги» и других смелых жестов составляемых при помощи пальцев, рассказывает невролог итальянской команды Паоло Мария Россини, - это упражнения, помогающие нашему клиенту осваивать новую конечность. Он запросто может налить себе из чайника воду, размешать чайной ложечкой в чашке сахар или варенье, намазать масло на хлеб и так далее. Но поверьте, для этого Пьерпаоло пришлось очень много трудиться. С ним работали наши хирурги и инженеры - разработчики биомеханического протеза. Этот парень - молодец. Настойчивый, неутомимый и упорный. Он даже не понимает, как он нам всем помог.

Всем, вероятно, интересно знать, сколько денег ушло на осуществление данного проекта в жизнь?

Два миллиона евро. Эту сумму, между прочим, выделило для итальянской команды Европейское Сообщество, которое теперь предоставило группе разработчиков печатное пространство во всех центральных медицинских изданиях Старого Света. Чтобы все европейские медики и ученые могли ознакомиться и участвовать в совершенствовании продолжающегося эксперимента, который назвали - проект «Живая Рука».

Самым сложным этапом операции Пьерпаоло Петруццьелло стала фаза медицинского вмешательства по установлению электродных контактов протеза с его нервной системой через «культю» (обрубок левого предплечья). Два дня пациент отходил после операции с использованием общего наркоза.

- Мне помогло чувство, что я снова стал двуруким. - Говорит Пьерпаоло. - Я снова стал обычным человеком... со своей рукой. Мне не стыдно выходить на улицу и заходить в кафе, магазины. Это такое счастье...

Нейрохирургов больше интересовал «контакт» мыслей их пациента с протезом. Ведь протез подчиняется только мыслям хозяина, иного способа заставить действовать биомеханическую руку - нет. А это не так просто, как многим может показаться. Пьерпаоло на сегодняшний день научился пользоваться «умной рукой» почти полностью: 95% его мысленных приказов приводят протез в действие.

Робот-рука разрабатывалась в Италии. Одним из ее авторов стал инженер Сильвестро Мисера. Его предыдущий аппарат представлял собой более примитивный «крюк-клешню», который умел совершать лишь самые примитивные действия. Новый аппарат - настоящая рука, который остается придать лишь внешний лоск, чтобы она не отличалась от настоящей человеческой руки. Она умеет практически все. С ней Пьерпаоло сможет даже на бильярде играть.

Важнейшей задачей инженеров на сегодняшний день является создание тончайших, прочных и надежных контактов между нервной системой носителя (человека-инвалида) с протезом. Связь с интерфейсом должна стать долгосрочной или вечной. Тогда инвалиды смогут почувствовать себя полноценными людьми, поступать на работу, заниматься спортом и даже не просить для себя социальных поблажек и снисхождения в обществе. Сейчас толщина контакта не толще человеческого волоса, но скоро станет еще тоньше и прочнее...

Аналогичные разработки ведутся и в США. И там вся загвоздка заключается в создании надежного и прочного электронного контакта. Американцам тоже есть, чем похвастать. Профессор Дастин Тайлер сумел поставить ручной протез мужчине, у которого отсутствовал даже остаток поврежденной руки. Там нет даже культи, что сделало задачу врачей еще сложнее. Однако протез все же поставили и присоединили его электроды к нервной системе пациента через грудные и плечевые мышцы мужчины. Протез действует, но проблема с долгосрочными контактами электродов здесь также присутствует. Правда, американский протез несколько примитивнее итальянского, но ученые движутся в верном направлении и наверняка придут к нужному результату. А после успеха итальянцев усилия медиков и инженеров разных стран наверняка объединятся, что лишь приведет к ускорению процесса поиска верного решения проблемы.

Вся проблема, повторимся, в установке прочного контакта между протезом и нервной системой человека. Сейчас у Пьерпаоло стоят немецкие электроды-контакты, созданные ученым Клаусом-Питером Хоффманном, срок действия которых ограничивается несколькими месяцами. Но в Германии продолжаются работы над созданием новых электродов из новейших материалов, позволяющие увеличить срок годности электродов до нескольких лет. Не стоят на месте и электронщики, создающие новые более легкие механизмы для протезов, отвечающие за механические движения протезов. А протезных дел мастера стараются усовершенствовать свою часть работ. Это прекрасно и гуманно, что специалисты разных областей науки и медицины так дружно навалились на общую проблему человечества. Вместе можно преодолеть любые преграды. И дай Бог вдохновения и терпения всем этим людям, занятым таким благородным делом!

Александр ВОЛКОВ