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        仿生手實現與神經和骨骼高度融合

        2023-10-12 13:28 來源:科技日報 次閱讀
         
        仿生手實現與神經和骨骼高度融合

        科技日報北京10月11日電 (記者張佳欣 張夢然)科學家一直嘗試將仿生手長期集成到佩戴者的神經和骨骼系統中,據11日發表在《科學·機器人》雜志上的論文,這一實踐首次取得成功。來自瑞典、意大利和澳大利亞的一個國際研究團隊開發了一種人機界面,允許假肢通過骨整合舒適地連接到佩戴者的骨骼上,同時還能通過植入神經和肌肉的電極,與神經系統進行電連接。對于面臨截肢的人來說,這項新技術具有極大的吸引力。

          瑞典女性卡琳是一名肘部以下截肢者,她成為第一個接受這種高度集成仿生手的人。20多年前,一場事故奪走了卡琳的右臂,從那時起,她忍受著極度痛苦的幻肢痛,而傳統假肢既不舒服又不可靠,在日常生活中幾乎不起作用。2020年,當她接受了突破性的仿生技術后,“命運的齒輪開始轉動”:3年來,她能整日舒適地佩戴這一功能強大的假肢,該假肢與卡琳殘肢之間的高度融合,緩解了她的痛苦。

          肘關節以下截肢面臨的挑戰是兩塊骨頭(橈骨和尺骨)應對齊并均勻負載,并且此處沒有太多空間可用于植入以及放置假肢組件。然而,研究小組設法開發了一種合適的神經肌肉骨骼植入物,允許將佩戴者的神經系統與假肢的電子控制系統連接起來,這不僅緩解了卡琳的疼痛,還使她能用自己的神經系統去控制假肢。

          研究人員表示,這項新技術的一個關鍵特征是,通過骨整合將假肢附著在骨骼上。正是利用骨組織包裹鈦的過程,仿生手形成了牢固的機械連接。

          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、改善生活質量創造了機會。通過將骨整合與重建手術、植入電極和人工智能相結合,人們能以前所未有的方式恢復意外失去的天然功能。


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