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“屬于自己”的手和手臂義肢

2014-10-09 16:23 閱讀:1574 來源:生物360 責任編輯:李思杰
[導讀] 在神經義肢術領域內,科學家們正更加接近于模仿直覺控制、運動自由度以及人的自然肢體理所當然有的觸覺。 Dustin Tyler和同事提出了第一個長期的證據,即某手神經義肢的皮膚下連線及神經電極可在兩名成年截肢男性的實際使用后持續(xù)發(fā)揮功能。這兩人都動了手術

    在神經義肢術領域內,科學家們正更加接近于模仿直覺控制、運動自由度以及人的自然肢體理所當然有的觸覺。
 


    Dustin Tyler和同事提出了第一個長期的證據,即某手神經義肢的皮膚下連線及神經電極可在兩名成年截肢男性的實際使用后持續(xù)發(fā)揮功能。這兩人都動了手術,在手術中有3根電極被植入到他們剩余神經的周圍并與一個手義肢相連。手術后,受助人能夠在沒有問題的情況下從事日常工作(包括諸如劈柴等用力的戶外活動)達一年以上,從而展現了義肢界面長時間的耐用性。

    此外,研究人員還研發(fā)了一種改善義肢手中感官知覺的方法,他們在這兩位試驗參與者每月前來實驗室時對該方法進行了測試。對病人來說,改善觸覺似乎是感覺義肢手是身體自然延伸的關鍵部分。

    在這些實驗室的試驗中,該研究團隊將參與者與一個可通過義肢手發(fā)送電脈沖的機器進行連接。與大多數的電**方法不同,Tyler和同事用不同強度的電**來激發(fā)具有不同模式的不同神經元。(這種模式化的方法最類似于當觸摸某個桌子或抓住門把手時在正常手中所發(fā)生的情況。)在**之后,病人報告說,其感覺像是他們用其自己的手在抓握物體,而不是感覺像是他們在用某外部工具。

    在另外一項聚焦于重建自然肢體運動自由的研究中,Max Ortiz-Catalan和同事顯示,在一個手臂在肘部以上被截肢的成年男性中,其實體性錨定于剩余組織的骨頭、神經和肌肉的人造前臂具有像真的手臂一樣的功能與感覺。該手臂通過一個作用類似于鉸鏈的薄金屬桿與肢體殘端偶聯。該患者用這一骨整合手臂來從事日常生活及工作活動,在一年中病人有時甚至會戴著它睡覺而沒有出現問題。

    這種方法似乎比用于傳統(tǒng)插槽式義肢--在這種義肢中人工肢體“適配”于截肢者肢體殘端的插槽內--的表面(皮膚)電極的功能更好;傳統(tǒng)插槽式義肢局限于最接近皮膚表面的肌肉,并會因諸如冷或熱等環(huán)境情況而功能受到破壞。骨整合電極在皮膚下交織以獲取不斷的感覺反饋來幫助**神經及更好地控制義肢。

    這一研究的結果為植入電極是一種控制義肢的更精確、可靠的方法且應用它們的裝置可長時間持續(xù)發(fā)揮功能提供了證據。


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