思尔维斯特罗·米克拉,美国哈佛大学翻译神经工程教授École Polytechnique Fédérale de Lausanne在瑞士,他花了20年的时间研究如何为截肢患者制造更好的假肢。他十几岁的时候就对假肢产生了兴趣。“我喜欢漫画和科幻电影,比如《蜘蛛侠》里的章鱼博士,”他说。“一开始,这只是一个青少年的科学兴趣,但后来它变成了帮助人们找回他们失去的东西的想法。”
他领导的一个名为NEBIAS的项目开发了机械手它为用户提供感官反馈。其背后的技术是一个突破性的创新植入位于与人的神经相连的皮肤下。它通过电信号刺激神经来传输来自手部传感器的信息。例如,这允许一个人判断他们拿着的东西是软的还是硬的。
通过一个名为SensAgain的后续项目,米塞拉教授致力于进一步开发这项技术,并将其推向市场。“从现在开始的5到10年内,NEBIAS的技术将提供给世界各地的患者,”他说。
为了让这项技术尽快付诸实践,他将重点转向开发假肢,而不是手,因为腿部截肢影响了更多人。去年,他发表了一篇论文,展示了感官反馈是如何及义肢可以帮助别人。米塞拉教授说,用户能够走得更好,走动也更轻松、更自信。“如果你走得更好更快,那么你也可以减少其他影响,比如背痛和心血管疾病,”他说。
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证据
为了扩大这项工作的规模,他成立了一家名为SensArs的公司,该公司通过一个名为GOSAFE的项目获得资金,目的是获得更多证据来证明气候变化的影响假肢人们的生活。他说:“我们的研究表明,从长期来看,比如6个月或更长时间,这项技术是有效的。”“挑战在于,要从几个月的几个病人转变为多年的多个病人。”
由于只有少数人测试假体,很难得出广泛的结论,但早期迹象令人鼓舞。米塞拉教授说:“很快,几乎立刻,受试者学会了如何使用这种假肢。他们能够以非常有效的方式利用它。他们得到了一个非常好的体现,他们感觉假肢是身体的一部分。”。
制造一个感觉像人的一部分的假肢是改善截肢者生活质量的最大挑战之一。除了需要有感觉反馈,复制控制肢体的肌肉以使假肢感觉自然是非常复杂的。例如,单是手,就有30多块单独的肌肉来控制它。
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Giovanni Di Pino教授,来自意大利罗马的校园生物医学大学,是一名神经生理学家,曾与Micera教授合作过。他正在运用他的专业知识学习神经界面Di Pino教授说:“我想尝试了解如何开发一种感觉像身体一部分的手假肢。”。
一些商用假手是通过放置在皮肤上的电极来控制的。这些可以检测到特定肌肉的刺激,人们使用这些肌肉来操纵假肢。然而,迪皮诺教授说,许多上肢截肢者对他们的假手不满意,因为它感觉不到自己身体的一部分。
迪皮诺教授正在运行一个名为重塑的项目,该项目正在测试将可控手连接到身体的新方法。最终的目标是让截肢者感到完整,这又回到了身体在头脑中的表现。迪皮诺教授说:“身体的图像就像我们大脑中的地图。”。“我们将描述手的表现。”
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通过这些研究项目取得的进展还需要很多年才能帮助改善假肢。然而,所开发的见解和技术可能产生更广泛的影响。“许多年前,有人问我“你为什么要研究一种像假肢这样的利基产品?”,米塞拉教授说。“现在我想我可以说明原因,因为如果这项技术在神经系统中用于感觉反馈,那么你可以将它用于许多事情:盲人、瘫痪者、糖尿病患者和其他许多人。”
他的团队已经在开发通过刺激视神经来恢复盲人视力的技术。“我们还计划将其应用于恢复运动功能四肢麻痹“脊髓损伤患者,”他说,“我们几年前做的假肢,我希望几年后做的是视神经植入患者。”
来源:地平线杂志