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骨神經(jīng)肌肉植入物手術成功 患者能夠靈活控制假體

2019-02-26
關鍵詞: 電極 醫(yī)療電子

  據(jù)2月5日報道,,一名瑞典女性已經(jīng)成為骨神經(jīng)肌肉植入物的第一個受體,,此前她曾遭遇過手部截肢,如今她用此植入物來控制靈巧的手部假肢,。醫(yī)生以手術的方式將鈦植入物放置在兩個前臂骨骼(橈骨和尺骨)中,,使電極擴展到神經(jīng)和肌肉中,,從而提取信號,控制機器人手,,并提供觸覺感覺,。這項手術使機器人手成為現(xiàn)實生活中第一個臨床可行、靈巧且有感覺的假手,。這一重大突破是歐洲 DeTOP 項目的一部分,。

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  瑞典的 Integrum AB 公司(該公司的 Max Ortiz Catalan 博士主導了新的種植體技術)和查爾姆斯理工大學首次使用骨整合的骨錨肢假肢。由 Rickard Br,?nemark 教授和 Paolo Sassu 博士領導的開創(chuàng)性手術在哥德堡大學藥學,、醫(yī)學、齒科與健康護理學院舉行,,該手術是歐盟委員會的一個名為 DeTOP(GA#687905)的大型項目(隸屬于“地平線 2020”)的一部分,。

  圣安娜高級學院的 ChrisTIan Cipriani 教授主持 DeTOP 項目,參與該項目的機構(gòu)還包括 Prensilia,、哥德堡大學,、隆德大學、埃塞克斯大學、瑞士電子和微技術中心,、INAIL ProstheTIc Center、Università CampaTIon Bio -Medico di Roma 和 InsTItuto Ortopedico Rizzoli,。

  傳統(tǒng)上,,醫(yī)生在患者皮膚上放置電極,通過電極從殘肢肌肉中提取控制信號來控制假手,。然而這些表面電極提供的信號有限,,有時候甚至并不準確,只能控制幾個大的運動(如張開手,,握拳等),,而在手臂的殘余肌肉中植入電極,可以獲得更豐富,、更可靠的信息,。醫(yī)生首次在一名患者的手臂中植入了 16 個電極,以便對 Scuola Superiore Sant‘Anna 和 Prensilia 在意大利開發(fā)的新型假手進行更靈巧的控制,。

  目前的假手提供的感覺反饋很有限,。由于它們不提供觸覺和動覺感覺,因此用戶只能依賴視力來操控假肢,,無法判斷對象被抓取的強度,,甚至是接觸方式。研究人員將電極植入到與缺失的手的生物傳感器連接的神經(jīng)中,,可以用電流刺激這些神經(jīng),,這與生物手傳達信息的方式相似。這使患者能夠感知到源自新假手的感覺,,因為其配備有驅(qū)動神經(jīng)刺激以傳遞這種感覺的傳感器,。

  這是日常生活中第一種可實際使用的技術,不僅僅局限于實驗室,,因此它是這項工作的最重要的一個方面,。瑞典的兩大集團,Integrum AB 和 Chalmers University of Technology 的研究人員已經(jīng)證明,,在日常生活中,,使用類似技術可以使上肘截肢者控制有感覺的假肢。這項技術在下肘截肢者中是不太可能實現(xiàn)的,,因為下肘中有兩個較小的骨骼,,而不是像上臂那樣的一個較大的骨骼,因而這對植入系統(tǒng)的發(fā)展提出了諸多挑戰(zhàn),。另一方面,,它也提供了實現(xiàn)對人工假肢的更靈巧控制的機會,因為有更多的肌肉可用于在肘部截肢術中提取神經(jīng)命令,。

  截肢后,,患者如果不使用(佩戴)假肢,,其骨骼功能就會減弱。現(xiàn)在,,這名患者正在遵循康復計劃以恢復前臂骨骼的力量,,以便能夠完全佩戴假手。與此同時,,她也在重新學習如何使用虛擬現(xiàn)實技術控制假手,。幾周后,她將使用一只日常生活中具有越來越多功能和感覺的假手,。未來幾個月,,意大利和瑞典將再增加兩名患者植入新一代假手。

  Ortiz Catalan 博士是查爾姆斯理工大學的教授和生物機電一體化及神經(jīng)康復實驗室的負責人,。他最初的研究領域是肘關節(jié)截肢術,,10 年前,他開始領導這項研究,。他表示:“在過去十年里,,媒體已經(jīng)報道了幾種先進的假肢技術,但不幸的是,,它們?nèi)匀煌A粼诟拍铍A段,,只能在特定環(huán)境中短時間使用。新一代假手在技術上的突破在于,,它使患者能夠使用植入的神經(jīng)肌肉界面來控制假體,,同時在日常生活中感知到對其重要的感覺?!?/p>


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