給身體裝個「USB接口」,讓截肢人士能夠用上「即插即用」的假肢

2021-01-09 雷鋒網

對於因為病患或事故截肢的殘疾人來說,假肢的出現為他們帶來了新的生活,但是,假肢除了給他們的生活帶來一些便利之外,更多的是痛苦。目前來說,假肢需要定製,每個人有不同的尺寸,價格也十分昂貴,而且如果病人的體型發生變化(胖或瘦),那麼還要對假肢進行調節,由此又增加了成本。更重要的是,長期佩戴假肢,會時不時地對人的身體造成傷害,比如假肢長期接觸會造成皮膚出血,更嚴重會引起炎症甚至感染等,這些都會成為佩戴假肢患者的痛苦回憶。

近日,初創企業「劍橋生物強化系統(Cambridge Bio-Augmentation Systems,CBAS)」在著名孵化器 Y Combinator舉辦的Demo Day上大放異彩,他們所做的東西,就是為了把上述假肢給人們帶來的痛苦消除掉。

CBAS成立於2015年,創始人為現年僅有27歲Oliver Armitage和28歲的Emil Hewage,兩人均是生物工程博士,在讀博的第一年期間,二人還是室友。CBAS在YC Demo Day上所演示的就是他們所做的關於假肢方面的創新——PID(Prosthetic Interface Device )方案,用兩個創始人的描述來說,就是用於人類身上的一種「USB埠」,用數位技術來解決假肢與人體連接的問題。

CBAS兩個創始人

簡單來說,這個PID方案就是利用生物技術,將一款仿生設備植入截肢患者的體內,永久性的集成到骨骼中(CBAS方面稱其為「骨骼整合」),然後,由這款設備的接口來連接其他的假肢。

在CBAS的構想中,他們將統一這款設備的接口,讓所有不同的義肢都能通過這個接口進行無縫連接,這樣既降低了假肢定製的成本問題,也免去了由於身體胖瘦變化而進行的不必要的假肢更換。更重要的是,有了這個接口,患者在穿戴假肢的時候,不再需要像「巨型杯子」一樣的連接插口,從而減去了那種傳統插口對皮肉造成的傷害。

另外,值得關注的是,由於過去幾年機器人仿生技術取得了驚人的進步,在未來,新的高科技仿生義肢可以由患者自身進行控制,而非電腦CPU控制,所以,CBAS這個PID系統也在這方面進行研究,在與人體骨骼進行整合方面,並不是一種簡單的機械連接,而是帶有信息傳輸同能的連接。CBAS研發了一種能夠實時傳輸信息的神經植入系統,這套系統能夠收集人體神經的信息數據,並反饋給外部接口上的義肢設備,讓患者能夠做到用身體直接控制義肢的動作。目前在該企業已經在豬腿上進行了實驗,據說能夠達到一些簡單控制的效果。

CBAS的理念示意圖

CBAS的兩個創始人表示,研發這種標準的人體義肢接口,除了能夠減輕截肢患者佩戴假肢的痛苦、減少他們在假肢製作上花費的成本之外,也許還能改變整個假肢的銷售模式。在之前,患者想安裝假肢,都必須要去專業的機構進行定製,就算需要修改調整也很麻煩。而接口統一了之後,人們可以通過電商等等不同的渠道來購買假肢,並且,廠商在生產這些假肢的時候,也可以為這些假肢附加不同的功能、不同的設計,用來滿足不同的人對假肢的需求。

此外,以後截肢患者不一定非要在身上裝「手、腳」這種常規的假肢了,如果他們願意,變成「剪刀手愛德華」也不是不可以,有了這種藉口,未來假肢的功用也會被擴展很多。

據了解,目前已經有10家公司採用了CBAS的接口標準,而在未來,CBAS的目標是成為所有仿生植入物的標準。

CBAS這種PID系統,不僅僅能應用於為截肢患者安裝假肢,在未來技術成熟也會考慮為正常人做「人體增強」,比如在人身上配備一些仿生接口,在這些接口上接入一些輔助設備,讓人類的行動能力更強等等。

不過雷鋒網覺得這種設備也有一些問題在裡面,比如使用壽命、磨損問題等等,這些問題還需要先解決才能讓人放心使用。

雖然「給人裝個USB接口」這件事看上去非常科幻,目前看來這確實是一個趨勢,無論是為截肢患者提供假肢還是正常人的身體增強,未來的市場規模都會非常大,只是目前來看,技術和市場都處於非常初級的階段,CBAS到底是個先驅還是個先烈還不好說。

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