Ты больше не заложник боли — этот имплант знает, как её усыпить, не трогая печень и почки

Каждый пятый знает, что такое хроническая боль. Западная статистика, например, показывает: 20,9% взрослых жителей США когда-либо испытывали постоянные или периодически возвращающиеся болевые ощущения в определённых частях тела. Ещё хуже ситуация у 6,9% населения страны - они страдают от сильной боли, которая серьёзно нарушает повседневную жизнь и лишает возможности нормально работать, спать и общаться с близкими.

Врачи сегодня лечат подобные состояния в основном обезболивающими препаратами на основе опиоидов. Но эти лекарства создают огромную проблему: вызывают сильную зависимость и массу побочных эффектов. Получается замкнутый круг - пациенты принимают таблетки, чтобы хотя бы ненадолго забыть о страданиях, а в итоге получают новые проблемы со здоровьем, иногда более серьёзные, чем исходные.

Учёные и инженеры последние годы ищут альтернативы опиоидам. Одно из перспективных направлений - имплантируемые электрические стимуляторы. Прибор вшивается в тело, после чего посылает электрические сигналы к нервам или спинному мозгу, блокируя болевые ощущения.

Идея хорошая, но у существующих технологий подобного плана полно недостатков. Во-первых, операция по их установке может повредить окружающие ткани. Во-вторых, стоимость крайне высокая. В-третьих, батарейки в них регулярно садятся, так что пациенту приходится снова и снова ложиться под нож для замены источника питания.

Исследователи из Университета Южной Калифорнии и других институтов решили эти проблемы радикально новым способом . Они создали гибкий беспроводной имплант, которому вообще не нужны батарейки.

Но самая интересная особенность - встроенный искусственный интеллект. Система анализирует сигналы мозга пациента с помощью алгоритмов машинного обучения, определяет уровень боли и автоматически настраивает интенсивность электрической стимуляции. Получается персонализированное лечение в режиме реального времени.

Принцип работы выглядит так: пациент носит на теле ультразвуковой передатчик, похожий на фитнес-браслет. Этот гаджет посылает звуковые волны через кожу к импланту. Устройство получает энергию от ультразвука и одновременно анализирует активность мозга через специальные датчики.

Когда система обнаруживает усиление болевых сигналов, она автоматически увеличивает мощность электрической стимуляции. Если боль утихает, интенсивность снижается. Пациенту не нужно ничего настраивать вручную.

В отличие от жёстких металлических имплантов прошлого поколения, новая система сделана из материалов, которые легко адаптируются к анатомии пациента. Это делает операцию менее травматичной.

Несколько основных компонентов объединены на гибкой печатной плате. Ультразвуковые волны в электричество превращает композитный пьезоэлектрический приёмник. Микроэлектронные компоненты обрабатывают сигналы и управляют работой. Стимулирующие электроды доставляют точно дозированные импульсы к нервным окончаниям.

Исследователи протестировали свою разработку в серии экспериментов на лабораторных грызунах с различными уровнями боли. Важно, что при этом животные могли спокойно двигаться. Устройство точно определяло степень стресса, который они испытывали, и соответственно настраивало мощность воздействия. В большинстве случаев боль значительно уменьшилась или полностью исчезла.

В ближайшие годы учёные планируют усовершенствовать технологию и протестировать её на более крупных животных, приближённых к человеку по физиологии. Если эксперименты пройдут успешно, начнутся клинические испытания с участием добровольцев.

Принципы, заложенные в новый имплант, могут стать основой для целого семейства медицинских приборов, использующих ультразвуковые технологии для лечения различных заболеваний.

Вот так миллионы людей во всём мире получили надежду на жизнь без постоянных мучений и опасных лекарств.