新传感器助力假肢操控

2018-11-01 06:49来源:未知

  对于一名因意外而截肢的患者而言,假肢或许是一个不错的选择:其能够代替失去肢体的部分功能,为其恢复一定的生活自理和工作能力。

  目前,全世界范围内的研究者都在挖空心思让各种假肢变得更好、更人性化。但总体来看,当前市面上的多数机械假肢产品依旧靠抽动肩膀或手臂的肌肉来控制这种操控方式不仅用户体验欠佳,功能有限,而且只能执行一到两种简单的抓取动作指令,远远无法满足截肢人士的需要。

  而今,一个国际团队似乎为截肢人士们带来了福音:他们宣称,在他们研发的传感器技术助力下,机械假肢能够探测到使用者脊髓运动神经元所发出的电信号,从而对假肢的控制更加灵活,这相当于用“意念”控制假肢。他们相信,相关技术有望帮助截肢人士恢复更多的活动功能。

  这篇引发震动的文章发表于英国著名学术期刊《自然生物医学工程》。论文报告说,来自英国、美国、奥地利等多个国家科研机构的研究人员合作开发出了一种新传感器。这种传感器能让机械假肢直接探测到来自脊髓运动神经元发出的电信号,比起单纯依靠肌肉抽动来控制假肢的方式,这样的操控更加精确,可完成的动作也更复杂,机械假肢的实用性也随之提高。

  在测试中,团队找来6名志愿者,他们要么是从肩膀开始被截肢,要么从肘部以上被截肢。为了更好地开展测试,志愿者都接受了手术他们的部分外周神经系统被重新调整,连接到身体健康的肌肉上。

  志愿者在经过一定训练后,只需在头脑中想象着要移动手臂做不同的动作,假肢上的传感器就能接收到电信号并进行解析,从而发出指令进行操控,完成移动假肢肘关节、摆动假肢手腕、开合手掌等动作,实现真正手臂的大部分基本功能。

  报告作者之一、英国帝国理工学院教授达里奥法里纳介绍,这项新技术将焦点放在神经系统而不是肌肉上,意味着利用传感器能更清晰地探测并解析相关信号,这能让机械假肢在使用上更接近直觉控制,对伤残人士的用处也会更大。

  据悉,团队下一步将对这一新型机械假肢进行更大范围的临床测试,经过不断改进后,这类产品有望在未来3年进入市场。■