医学革命:具有感知能力的人造手

在这些人造手中仍然需要引入一些技术更新(德国之声)
在这些人造手中仍然需要引入一些技术更新(德国之声)
来自意大利的研究人员已经研制出一种新型人造手,可以让截肢的人在触摸某些东西时能拥有更多感觉。

这些人造手不仅旨在使患者能够感觉到握持和触摸东西的形状,而且还能够感觉到“手”的放置和位置感。

研究人员在《科学机器人(Science Robotics)》上发表了一项关于自动仪器研究的研究,在卢利达纳·祖卢——来自罗马的Bio-Medico大学——监督下,研究人员小组表示,他们成功地为一个左手截肢的女人在手臂的神经中植入了特殊电极。

使用口红

研究人员解释说,这名女性在接入人造手之后能够更好地处理各种事情,这有助于她做很多事情,其中包括东西不会在她的指尖滑落。

研究人员公布了这名女性将水倒入玻璃杯以及她利用人造手涂口红的照片。

在另外一项研究中,神经科学家在植入神经过程中对两名患者进行测试,而植入的神经可以帮助患者有能力感知他们双手的位置,该实现旨在测试两名患者在没有看见双手情况下,是否能感知自己的双手是否是展开的,并测试他们是否能感知手的打开程度,根据来自瑞士苏黎世、洛桑、日内瓦与来自意大利比萨、罗马以及来自德国弗赖堡的研究人员称,测试结果显示,受试者的精准程度与拥有自然双手人的精准程度相似。

研究人员公布有关上述测试的视频,视频中显示了志愿者是如何利用人造手来握住物品的,并展示了患者是如何通过他们的人造手指来确定物品是大的还是小的。

在测试期间,人造手并没有被固定在截肢手前臂的末端,而是放在桌子上。

托马斯·斯蒂格利茨——参加了在德国弗萊堡大学进行的一项研究——解释称,“新的系统有两个优点,当患者只想通过观察来了解双手的位置然后让他们的双手来抓住东西时,这需要高度集中,而且需要更长的时间,但当患者感受到人造假肢是他的一部分时,这个过程变得更加简单,而当他能自动感知双手的位置时,这个过程会变得还要简单。”

虽然拥有人造手的患者能够学会使用肌肉力量的能力,但他们无法感受到运动,他们必须始终看着自己的双手,以便能够引导它们。

感觉物品的形状

研究人员在2014年证明,当人造电极通过前臂的神经连接到人造手上时,那些拥有人造手的患者可以感知物品的形状、大小和触摸感。

与此同时,研究人员成功为另外两名患者植入人造电极达6个月,每位患者的双手都被植入电极,每只人造手在正中神经中拥有14个接触点,可以将拇指和食指的感觉传递到大脑,同时, 肘神经负责传递小手指信号。

研究人员表示,经过一些训练之后,患者不仅能够感知他所抓握和触摸的物体形状,还能够感知人造手指在抓握时的打开程度,根据托马斯·斯蒂格利茨的说法,“这就像驾驶一辆需要学习的自行车。”

但是,这位德国研究人员指出,在患者将人造手用于日常生活之前,仍然有必要在这些人造手上引入一些技术更新。

斯蒂格利茨表示,到目前为止,在试验过程中放置在患者皮肤上的电线,会导致患者感染的风险。

根据斯蒂格利茨的说法,研究人员不得不将电刺激装置——就像心脏起搏器——安置在胸部区域的皮下组织。

斯蒂格利茨表示,到目前为止,还没有足够小的电插头将植入手臂神经的电极与电刺激装置连接起来,同样,必须让植入手臂神经的电极——使用金箔纸包裹——更加稳固,旨在可以在数年间使用。

斯蒂格利茨希望在未来五年内出现新的研究帮助寻找新材料,旨在利用这些新材料来研发先进的人造手技术。

来源 : 德国之声 + 德国媒体

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