假肢也有触感！意念可控，比传统假手操作更精

《新英格兰医学杂志》近期发表一项突破性技术的临床应用报告，通过大脑控制的手臂假肢，残疾患者首次可以在日常生活中体验到“假手”带来的触感。这项技术是世界上集成度最高的人机接口之一，已经伴随4位患者生活了3-7年不等，而触感是其中最新的功能。

截图来源：New England Journal of Medicine

相关技术和应用的研究由瑞典查尔默斯理工大学（Chalmers University of Technology）Max Ortiz Catalan教授领导，并于多家科学和医学机构合作，包括麻省理工学院（MIT）。

▲该假肢技术能为患者带来触感，这对于模仿生物手的功能至关重要。（图片来源：查尔默斯理工大学，Credit: Johan Bodell）

来自“假手”的触感是人造肢体中的新概念，假肢可与使用者的神经、肌肉和骨骼相连。这项技术通过刺激曾经与生物手相连的神经来实现触感。假肢拇指上的传感器可在患者抓握时测量施加到物体上的接触和压力，触感、力度等相关信息传递到患者的神经、通向大脑。

Max Ortiz Catalan教授解释：“目前，传感器并不是恢复触觉的障碍。挑战在于创建可以无缝传输信息的神经接口，从而让用户可以自然而轻松地体验到触觉。

这款假肢是“多功能”的，目前还没有其他假肢技术同时具备这些功能：

它与人的神经、肌肉和骨骼直接相连。它受患者的意念控制，并向用户传递触感。独立运作：所需的所有电子设备都包含在假肢中，患者无需携带其他设备或电池。长期安全、稳定：该技术在患者的日常活动中得到了使用，无需正式培训或日常监督，没有环境限制。

▲假肢与人的神经、肌肉和骨骼直接相连（图片来源：查尔默斯理工大学，Credit: Sara Manca）

Max Ortiz Catalan教授表示，“这项研究表明，附着在骨骼上、由植入神经和肌肉的电极控制的假手，可以比传统的假手更精确地操作。我们通过整合患者使用时的触觉反馈，比如抓取、挤压物体的难度，来不断调节、改善假肢，随着不断迭代，患者的触觉感受越来越精准。”

“这是多年工作的结果，现在我们终于可以展示第一款通过植入电极可靠控制、且能向用户传递触觉的仿生手臂。无论神经接口多么复杂，只有连接患者，才能为患者带来真正的益处。”

研究团队介绍，目前瑞典的患者正在参与这项全新假肢修复技术的临床验证，预计该系统将在几年之内在更多地区得到应用；此外，团队在腿部假肢方面的相似技术也正在取得客观进展，计划今年晚些时候将其植入至第一位患者。

全球有超过一百万人面临肢体丧失的痛苦，研究团队的最终目标是，开发一种适用于尽可能广泛人群的可用产品。

参考资料（可上下滑动查看）

[1] Max Ortiz-Catalan, et al., (2020). Self-Contained Neuromusculoskeletal Arm Prostheses. N Engl J Med, DOI: 10.1056/NEJMoa1917537

[2] Mind-controlled arm prostheses that can 'feel'. Retrieved May 7, 2020, from https://medicalxpress.com/news/2020-04-mind-controlled-arm-prostheses.html