革命性的仿生手與女性的骨骼、肌肉和神經融合

一名在農業事故中失去手的50歲瑞典婦女安裝了尖端假肢，事實證明這是變革性的。

仿生手基于革命性技術，直接連接到用戶的骨骼、肌肉和神經–創建一個人機界面允許人工智能將大腦信號轉化為精確而簡單的運動。

接受仿生手的女性Karin（全名未公開）現在觸覺有限，可以單獨移動所有五個仿生手指，成功率為95%。

在經歷了二十年沒有右手的生活之后，她現在可以進行80%的日常活動，比如準備食物，撿東西，拉拉鏈和拉開衣服或袋子的拉鏈，以及轉動門把手或螺絲。

更重要的是，在接受假手后，卡琳難以忍受的幻痛，她說她的手好像在絞肉機上，明顯減輕了。

“我對假肢的控制更好，但最重要的是，我的疼痛減輕了，”說卡琳。

“今天，我需要的藥物少了很多。

從事仿生手研究的國際工程師團隊最近在期刊上分享了Karin的成功科學機器人。

來自瑞典，意大利和澳大利亞的研究人員表示，這是第一次具有內部電極的機器人手顯示出肘部以下截肢的長期可行性。

“[Karin]多年來能夠在日常活動中舒適有效地使用她的假肢，這一事實很好地證明了這項新技術對面臨肢體喪失的人來說可能改變生活的能力，”說機器人工程師Max Ortiz Catalán，他在澳大利亞墨爾本的仿生學研究所和瑞典的仿生學和疼痛研究中心（他幫助創立了該中心）領導了這項研究。

三年前，當Karin最初安裝假肢時，研究人員說這項技術是獨一無二的。市場上沒有其他手部假肢包含嵌入式傳感器。直到今天，大多數模型的外部都有感覺電極，就在機器人的“皮膚”下。

然而，這一慣例稀釋了進出機器人手的感覺信號的質量和數量，限制了它的控制——這個問題自大約60年前首次出現以來一直困擾著假肢技術。

在過去十年中，奧爾蒂斯·加泰羅尼亞一直在研究一種更好的解決方案，該解決方案依賴于 “骨整合”。

基本上，這意味著當植入物放入人的骨骼中時，骨細胞將在其周圍緊密生長。

“這種集成是如此強大，以至于我們實際上可以將假肢直接連接到骨骼上，”解釋奧爾蒂斯·加泰羅尼亞在視頻中。

當這種技術與重建手術相結合時，奧爾蒂斯·加泰羅尼亞認為他可以“真正整合生物學和電子學”。

為了給Karin的假肢提供一個接口，在她的尺骨和橈骨中放置了兩個植入物。然后，她腿上的肌肉移植物連接到這些植入物上，使卡琳手臂殘端中被切斷的肌肉和神經重新附著。

重要的是，這些肌肉移植物包含電極，用于將信號放大到界面。

由于假肢直接固定在骨骼上，研究人員表示，與傳統的“球窩”假肢相比，患者佩戴起來要舒適得多。

更重要的是，由于感覺電極嵌入在機器人手內部而不是外部，因此直接神經刺激被手一致且可靠地感知。

與傳統假肢相比，這項新技術將Karin的抓握精度提高了近四倍。

假手被命名為Mia Hand，它是由意大利公司開發的，普倫西莉亞，專門研究機器人和生物醫學設備，由歐盟委員會資助。

“我們仿生學研究所對Ortiz Catalán教授及其合作者團隊迄今為止取得的成就以及他們持續開發的下一代仿生肢體技術感到興奮 - 特別是考慮到其協助緩解幻肢疼痛的潛力，”說該研究所的首席執行官羅伯特·克魯帕克斯（Robert Klupacs）。

奧爾蒂斯·加泰羅尼亞現在在烏克蘭工作，為戰爭期間的截肢者提供專業知識。

該研究發表在科學機器人.

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