Новый протез стопы экономит силы при ходьбе

Американские ученые разработали протез стопы, который почти вдвое сокращает затраты энергии при ходьбе, сообщает Science Daily. Новой устройство было создано группой специалистов под руководством Арта Ко (Art Kuo) из Университета Мичигана (University of Michigan). Отчет о разработке опубликован в журнале PLoS ONE.

Обычные протезы не способны воспроизводить движения голеностопного сустава во время ходьбы. Вследствие этого пациент с таким протезом при ходьбе тратит на 23 процента больше энергии, чем человек, передвигающийся на своих ногах.

Особенность нового протеза заключается в том, что устройство позволяет использовать часть мышечной энергии для отталкивания от поверхности, имитируя движения лодыжки. Чтобы использовать энергию в нужный момент, разработчики оснастили устройство микропроцессором.

В ходе исследования, ученые имитировали походку обладателей обычных протезов, предложив добровольцам передвигаться в жестком ботинке, который не позволяет совершать движения голеностопного сустава. Затем участникам исследования предлагали пройтись, используя новое устройство.

Сравнив полученные данные, ученые выяснили, что при ходьбе с новым протезом добровольцы тратили не на 23, а лишь на 14 процентов больше энергии, чем при передвижении без вспомогательных устройств. Таким образом, благодаря новой разработке, удалось сократить затраты энергии при ходьбе почти вдвое.

Профессор Ко отметил, что некоторые современные протезы также позволяют отталкиваться от поверхности, имитируя движения лодыжки, однако эти устройства используют моторы и внешние источники питания (батареи или аккумуляторы), что делает их довольно громоздкими. Новый протез позволяет использовать для отталкивания энергию самой ходьбы. Подробную схему работы протеза с подписями на английском языке можно увидеть здесь.

В настоящее время создатели устройства тестируют его на лишившихся стопы пациентах Медицинского центра для ветеранов в Сиэтле (Seattle Veterans Affairs Medical Center). Разработка нового протеза финансировалась американским Министерством по делам ветеранов и Национальными институтами здравоохранения США (National Institutes of Health).