全球第一個靈巧且有感覺的假手已經成功植入

全球第一個靈巧且有感覺的假手已經成功植入 

據 EurekAlert 2 月 5 日報道，一名瑞典女性已經成為骨神經肌肉植入物的第一個受體，此前她曾遭遇過手部截肢，如今她用此植入物來控制靈巧的手部假肢。醫生以手術的方式將鈦植入物放置在兩個前臂骨骼（橈骨和尺骨）中，使電極擴展到神經和肌肉中，從而提取信號，控制機器人手，并提供觸覺感覺。這項手術使機器人手成為現實生活中第一個臨床可行、靈巧且有感覺的假手。這一重大突破是歐洲 DeTOP 項目的一部分。

瑞典的 Integrum AB 公司（該公司的 Max Ortiz Catalan 博士主導了新的種植體技術）和查爾姆斯理工大學首次使用骨整合的骨錨肢假肢。由 Rickard Br?nemark 教授和 Paolo Sassu 博士領導的開創性手術在哥德堡大學藥學、醫學、齒科與健康護理學院舉行，該手術是歐盟委員會的一個名為 DeTOP（GA＃687905）的大型項目（隸屬于“地平線 2020”）的一部分。

圣安娜高級學院的 Christian Cipriani 教授主持 DeTOP 項目，參與該項目的機構還包括 Prensilia、哥德堡大學、隆德大學、埃塞克斯大學、瑞士電子和微技術中心、INAIL Prosthetic Center、Università Campation Bio -Medico di Roma 和 Instituto Ortopedico Rizzoli。

（來源：DR. MAX ORTIZ CATALAN）

傳統上，醫生在患者皮膚上放置電極，通過電極從殘肢肌肉中提取控制信號來控制假手。然而這些表面電極提供的信號有限，有時候甚至并不準確，只能控制幾個大的運動（如張開手，握拳等），而在手臂的殘余肌肉中植入電極，可以獲得更豐富、更可靠的信息。醫生首次在一名患者的手臂中植入了 16 個電極，以便對 Scuola Superiore Sant'Anna 和 Prensilia 在意大利開發的新型假手進行更靈巧的控制。

目前的假手提供的感覺反饋很有限。由于它們不提供觸覺和動覺感覺，因此用戶只能依賴視力來操控假肢，無法判斷對象被抓取的強度，甚至是接觸方式。研究人員將電極植入到與缺失的手的生物傳感器連接的神經中，可以用電流刺激這些神經，這與生物手傳達信息的方式相似。這使患者能夠感知到源自新假手的感覺，因為其配備有驅動神經刺激以傳遞這種感覺的傳感器。

這是日常生活中第一種可實際使用的技術，不僅僅局限于實驗室，因此它是這項工作的最重要的一個方面。瑞典的兩大集團，Integrum AB 和 Chalmers University of Technology 的研究人員已經證明，在日常生活中，使用類似技術可以使上肘截肢者控制有感覺的假肢。這項技術在下肘截肢者中是不太可能實現的，因為下肘中有兩個較小的骨骼，而不是像上臂那樣的一個較大的骨骼，因而這對植入系統的發展提出了諸多挑戰。另一方面，它也提供了實現對人工假肢的更靈巧控制的機會，因為有更多的肌肉可用于在肘部截肢術中提取神經命令。

截肢后，患者如果不使用（佩戴）假肢，其骨骼功能就會減弱。現在，這名患者正在遵循康復計劃以恢復前臂骨骼的力量，以便能夠完全佩戴假手。與此同時，她也在重新學習如何使用虛擬現實技術控制假手。幾周后，她將使用一只日常生活中具有越來越多功能和感覺的假手。未來幾個月，意大利和瑞典將再增加兩名患者植入新一代假手。

Ortiz Catalan 博士是查爾姆斯理工大學的教授和生物機電一體化及神經康復實驗室的負責人。他最初的研究領域是肘關節截肢術，10 年前，他開始領導這項研究。他表示：“在過去十年里，媒體已經報道了幾種先進的假肢技術，但不幸的是，它們仍然停留在概念階段，只能在特定環境中短時間使用。新一代假手在技術上的突破在于，它使患者能夠使用植入的神經肌肉界面來控制假體，同時在日常生活中感知到對其重要的感覺。”