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科技日?qǐng)?bào)記者?張佳欣 張夢(mèng)然
科學(xué)家一直嘗試將仿生手長(zhǎng)期集成到佩戴者的神經(jīng)和骨骼系統(tǒng)中，據(jù)11日發(fā)表在《科學(xué)·機(jī)器人》雜志上的論文，這一實(shí)踐首次取得成功。來(lái)自瑞典、意大利和澳大利亞的一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種人機(jī)界面，允許假肢通過(guò)骨整合舒適地連接到佩戴者的骨骼上，同時(shí)還能通過(guò)植入神經(jīng)和肌肉的電極，與神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行電連接。對(duì)于面臨截肢的人來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)新技術(shù)具有極大的吸引力。
肘部以下截肢的患者接受了直接連接到她的神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)的仿生手。圖片來(lái)源：奧爾蒂斯·卡塔蘭等人/美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)Eurekalert網(wǎng)站
瑞典女性卡琳是一名肘部以下截肢者，她成為第一個(gè)接受這種高度集成仿生手的人。20多年前，一場(chǎng)事故奪走了卡琳的右臂，從那時(shí)起，她忍受著極度痛苦的幻肢痛，而傳統(tǒng)假肢既不舒服又不可靠，在日常生活中幾乎不起作用。2020年，當(dāng)她接受了突破性的仿生技術(shù)后，“命運(yùn)的齒輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)”：3年來(lái)，她能整日舒適地佩戴這一功能強(qiáng)大的假肢，該假肢與卡琳殘肢之間的高度融合，緩解了她的痛苦。
肘關(guān)節(jié)以下截肢面臨的挑戰(zhàn)是兩塊骨頭（橈骨和尺骨）應(yīng)對(duì)齊并均勻負(fù)載，并且此處沒(méi)有太多空間可用于植入以及放置假肢組件。然而，研究小組設(shè)法開(kāi)發(fā)了一種合適的神經(jīng)肌肉骨骼植入物，允許將佩戴者的神經(jīng)系統(tǒng)與假肢的電子控制系統(tǒng)連接起來(lái)，這不僅緩解了卡琳的疼痛，還使她能用自己的神經(jīng)系統(tǒng)去控制假肢。
研究人員表示，這項(xiàng)新技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵特征是，通過(guò)骨整合將假肢附著在骨骼上。正是利用骨組織包裹鈦的過(guò)程，仿生手形成了牢固的機(jī)械連接。
鈦植入物與骨組織的生物整合，為截肢者擁有更自然的義肢、改善生活質(zhì)量創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。通過(guò)將骨整合與重建手術(shù)、植入電極和人工智能相結(jié)合，人們能以前所未有的方式恢復(fù)意外失去的天然功能。
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