高科技幫助截肢者將假肢與患者的身體融為一體

研究人員報告稱，新的「頭腦控制」假肢可以使截肢者重獲觸摸感，並更輕鬆地穿越日常生活。

成功案例僅涉及瑞典的三名患者。但是所有人都與人造肢體生活了三到七年-從工作到滑雪，劃獨木舟和冰上釣魚，都將其用於一切。

與傳統的手臂假肢可能不舒服且難以操縱不同，新的手臂假肢直接與天然手臂其餘部分的骨骼，肌肉和神經連接。

瑞典哥德堡查爾默斯理工大學副教授，首席研究員Max Ortiz-Catalan說，這意味著它可以更精確地運行。

他說，最新穎的進步是，假肢可以使人們「感覺」到手正在觸摸的東西。

這三名患者（均為40多歲的男性）表示，他們對肢體的信任度更高，感覺就像「自己的一部分」。

美國專家對這項工作表示讚賞，該工作已在4月30日的《新英格蘭醫學雜誌》上發表。

克利夫蘭診所的仿生整合實驗室負責人保羅·馬拉斯科說，近年來，人造肢技術取得了許多進步。但是，他說，所有這些都必須整合到人們可以在日常生活中輕鬆使用的假體中。

馬拉斯科說：「這項研究的偉大之處在於，他們使用了已研究的既有技術和較新技術，並將其融合在一起。」

首先，傳統上，手臂假肢通過「插槽」固定在其餘肢體上，通常是像肩帶那樣的支撐系統。但是，這可能會導致捏和刺激，並且假肢通常難以操作。

新假體使用最新開發的稱為骨整合的技術進行連接-將人造肢通過外科手術固定在剩餘的手臂骨骼上。

從那裡，電極被植入到手臂的肌肉和神經中。它們用於在大腦和假體之間雙向傳遞信號。這些信號由嵌入到假體中的小型控制系統使用瑞典團隊開發的複雜人工智慧算法進行解釋。

結果是人們可以用自己的思想控制肢體的運動。在另一端，假拇指中的「力傳感器」將信息發送到大腦，從而使它可以感知手的壓力水平。

Ortiz-Catalan說：「他們考慮張開手，然後假肢張開。」 「當他們觸摸物體時，就會感到觸摸的感覺。」

那裡已經有複雜的「肌電」手臂假肢。它們藉助放置在其餘自然手臂皮膚上的電極來供電。來自肌肉的信號被發送到操作假體的電動機。

「但是這項研究將它帶入了另一個層次。」 紐約市特殊外科醫院的肢體延長和複雜重建服務主任S. Robert Rozbruch博士說。

羅茲布魯赫（Rozbruch）是美國僅有的少數幾名已經使用骨整合術來附著假肢（包括肌電假肢）的外科醫生之一。

他說，這種新假體的優點是，來自植入系統的電信號看起來「要強大得多，而且您可以從中得到更多。」

羅茲布魯赫說：「這真是了不起的東西，能夠同時獲得運動（運動）和感覺信息。」

在三名患者中，有兩名因舊假肢遭受幻肢痛。這是截肢者中的常見現象，在這種情況下，感覺疼痛的感覺來自肢體中不再存在的肢體部分。

接受新的假體後，兩名患者均看到疼痛消失。Ortiz-Catalan說，這是因為假肢使用的神經網絡由於截肢而「失去了工作」。既然他們已經「恢復工作」，他們將不再痛苦。

目前，該技術僅在瑞典可用。Ortiz-Catalan說，希望它會在幾年內得到更廣泛的應用。研究人員還在研究類似的腿假體，他們計劃在今年晚些時候將其植入第一位患者。

Rozbruch說，這些最初的患者表明該方法是可行的。但是，他指出，更廣泛的使用還取決於實際事項，包括成本。

至於耐用性，Ortiz-Catalan說植入系統有望持續一生。