假肢也能有觸覺?聯(lián)結(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的仿真手
對于那些不幸的截肢者而言,今生是否有希望再次感受到失去的臂膀上傳來的又一次觸覺呢?現(xiàn)在,第一只擁有觸覺的仿真手終于誕生了,它將在今年稍晚的時間通過一次志愿手術(shù)被移植到一名患者身上。如果手術(shù)成功,這位患者將能重獲到自己失去已久的東西——觸覺;人類的假肢移植技術(shù)也將揭開全新的篇章。
具備觸覺的仿真手通過與患者的神經(jīng)系統(tǒng)相連,讓患者能夠通過大腦控制仿真手,而仿真手上配置的皮膚傳感器將幫助患者獲得觸覺。如果手術(shù)成功,病人的神經(jīng)系統(tǒng)將與仿真手的傳感系統(tǒng)對接,快速、雙向的信息交流將使得大腦控制及觸覺回饋變成可能。
據(jù)瑞士洛桑聯(lián)邦高等理工學院(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne)的西爾維斯特·米榭拉(Silvestro Micera)醫(yī)生透露,這位志愿接受手術(shù)的病患來自于羅馬,年僅二十余歲,在一次不幸的事故中失去了自己的下臂。他表示,仿真手的傳感系統(tǒng)將直接通過電極與這位不知名病患上臂的正中神經(jīng)和尺神經(jīng)相連。
“這真是醫(yī)學的一大進展,是截肢者的曙光,這是前所未有的能夠讓患者獲得觸覺的假肢?!泵组坷t(yī)生在波士頓舉行的一次美國科學促進協(xié)會(AAAS)會議上表態(tài),“患者感受到和‘摸’到的越多,這種假肢就越能被病患接受。明年,我們將成為截肢患者診療方面的領(lǐng)頭羊?!?/span>
具備觸覺的仿真手已經(jīng)有多年的開發(fā)歷史,上一個版本的半成品已經(jīng)在2009年被暫時移植在一位名為皮埃保羅·佩德羅自埃洛(Pierpaolo Petruzziello)的截肢病患身上,他也是在一場事故中失去了下臂。安裝這種假肢后,佩德羅自埃洛可以控制假肢實現(xiàn)抓握活動,還能感受到假肢掌心遭受的針扎。
這種半成品的不成熟之處在于,它僅有兩個部位安放了傳感器,而最新的版本在五指指尖、手掌、手腕等處都添置了傳感器。米榭拉醫(yī)生表示,這是為了讓患者能夠盡量多地擁有正常人的觸覺。“這樣病患能夠體會捏的感覺,可以擁有各個手指的觸覺,可以感受到假肢的活動?!彼跁h上說,“我們升級了仿真手與患者身體連接的部位,理想中患者將可以對假肢進行更多更細微的操控?!?/span>
在這只仿真手中,綠色部分安裝有驅(qū)動馬達,紅色部分安裝有肌腱拉力傳感器,黃色部分則安裝著觸覺傳感器。圖片來自Independent
米榭拉醫(yī)生透露了他們的工作計劃:觸覺假肢將先陪伴志愿者度過一個月的觀察期,看看是否有出現(xiàn)不良反應(yīng);如果一切安好,兩年內(nèi)他們將讓最終完整穩(wěn)定版進入臨床試驗。
目前,對于這只仿真手仍存在一些問題,其一是患者是該永遠佩戴仿真手生活,亦或是定期卸下它讓身體得到放松。其二是如何讓仿真手與患者間的連接線藏在皮膚之下,今年將試驗的版本依舊需要把連接線穿過病患的皮膚,米榭拉醫(yī)生表示他們正尋求讓連接線埋在皮膚下的解決辦法。