科技日報北京10月11日電 (記者張佳欣 張夢(mèng)然)科學(xué)家一直嘗試將仿生手長(cháng)期集成到佩戴者的神經(jīng)和骨骼系統中,據11日發(fā)表在《科學(xué)·機器人》雜志上的論文,這一實(shí)踐首次取得成功。來(lái)自瑞典、意大利和澳大利亞的一個(gè)國際研究團隊開(kāi)發(fā)了一種人機界面,允許假肢通過(guò)骨整合舒適地連接到佩戴者的骨骼上,同時(shí)還能通過(guò)植入神經(jīng)和肌肉的電極,與神經(jīng)系統進(jìn)行電連接。對于面臨截肢的人來(lái)說(shuō),這項新技術(shù)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(gè)接受這種高度集成仿生手的人。20多年前,一場(chǎng)事故奪走了卡琳的右臂,從那時(shí)起,她忍受著(zhù)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(shù)后,“命運的齒輪開(kāi)始轉動(dòng)”:3年來(lái),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(guān)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(méi)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(kāi)發(fā)了一種合適的神經(jīng)肌肉骨骼植入物,允許將佩戴者的神經(jīng)系統與假肢的電子控制系統連接起來(lái),這不僅緩解了卡琳的疼痛,還使她能用自己的神經(jīng)系統去控制假肢。
研究人員表示,這項新技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵特征是,通過(guò)骨整合將假肢附著(zhù)在骨骼上。正是利用骨組織包裹鈦的過(guò)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(zhì)量創(chuàng )造了機會(huì )。通過(guò)將骨整合與重建手術(shù)、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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