Мініатюрний м’язовий імплантат полегшує симптоми м’язового тремору. Про розробку повідомляє прес-служба Товариства сприяння прикладних досліджень імені Фраунгофера.
Німецькі дослідники з Інституту біомедичної інженерії Товариства Фраунгофера розробили технологічну платформу, яка допомагає полегшити симптоми м’язового тремору. Пристрій складається з компактного контролера, пари непомітних текстильних електродів на руках і ногах і імпланта довжиною три см і товщиною трохи більше 1 мм в м’язі.
Ключовим елементом системи є імплантати, виготовлені з біосумісних платино-іридієвого і силіконового компонентів. Вони вводяться в м’яз через катетер. На кожному кінці імпланта — електроди, які функціонують або як датчик, або як виконавчий механізм. Зовнішні електроди, вшиті в текстильну стрічку, постачають модуль енергією і посилають невеликі імпульси змінного струму в м’яз.
Після імплантації і запуску датчики реєструють перші ознаки м’язового тремору і передають по бездротовому зв’язку інформацію зовнішнім компонентам. Контролер оцінює дані і посилає сигнали через текстильні електроди для стимуляції м’язів. Це замикає ланцюг управління інтелектуально об’єднаних в мережу компонентів датчика і виконавчого механізму, яка протидіє тремтіння.
Принцип роботи пристрою. Зображення: Суспільство Фраунгофера
Стимулюючий сигнал недостатньо сильний, щоб викликати м’язове скорочення, але його вистачає, щоб «привернути увагу» нервової системи. Вона реєструє стимуляцію в м’язовій тканині і реагує, зупиняючи команди, які викликають м’язовий тремор. Точні зв’язки між тремором і сигналами від нервової системи ще не до кінця вивчені, але це не заважає влаштуванню працювати.
У клінічних випробуваннях дослідники показали, що стимуляція з використанням пристрою протягом 1 – 2 годин зменшує симптоми тремору на більш тривалий період часу. Імплантовані системи вже використовуються в медицині для забезпечення стимуляції, але сучасні методи вимагають складних хірургічних операцій.
Дослідники відзначають, що технологію можна використовувати не тільки для боротьби з тремором, але і для управління екзоскелетами у пацієнтів з травмами спинного мозку. У випадках паралічу нервові волокна часто в повному обсязі розриваються. Вони все ще можуть передавати стимули від мозку, хоча і дуже слабо. Датчики можуть фіксувати таку активність і передавати її контролеру, який визначить, який рух людина хоче виконати, і активує потрібні протези.