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科技日報記者?張佳欣 張夢然
科學家一直嘗試將仿生手長期集成到佩戴者的神經(jīng)和骨骼系統(tǒng)中，據(jù)11日發(fā)表在《科學·機器人》雜志上的論文，這一實踐首次取得成功。來自瑞典、意大利和澳大利亞的一個國際研究團隊開發(fā)了一種人機界面，允許假肢通過骨整合舒適地連接到佩戴者的骨骼上，同時還能通過植入神經(jīng)和肌肉的電極，與神經(jīng)系統(tǒng)進行電連接。對于面臨截肢的人來說，這項新技術(shù)具有極大的吸引力。
肘部以下截肢的患者接受了直接連接到她的神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)的仿生手。圖片來源：奧爾蒂斯·卡塔蘭等人/美國科學促進會Eurekalert網(wǎng)站
瑞典女性卡琳是一名肘部以下截肢者，她成為第一個接受這種高度集成仿生手的人。20多年前，一場事故奪走了卡琳的右臂，從那時起，她忍受著極度痛苦的幻肢痛，而傳統(tǒng)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，“命運的齒輪開始轉(zhuǎn)動”：3年來，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(jié)以下截肢面臨的挑戰(zhàn)是兩塊骨頭（橈骨和尺骨）應(yīng)對齊并均勻負載，并且此處沒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(shè)法開發(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(tǒng)與假肢的電子控制系統(tǒng)連接起來，這不僅緩解了卡琳的疼痛，還使她能用自己的神經(jīng)系統(tǒng)去控制假肢。
研究人員表示，這項新技術(shù)的一個關(guān)鍵特征是，通過骨整合將假肢附著在骨骼上。正是利用骨組織包裹鈦的過程，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。通過將骨整合與重建手術(shù)、植入電極和人工智能相結(jié)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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