假肢手的触觉?突破提供感官反馈的假肢

研究人员正在探索新方法设计假肢手的能力提供“感官反馈。”Advances toward developing prostheses with a sense of touch are presented in a special topic article in the June issue of整形外科,官方的医学杂志的美国整形外科医生协会(asp)。

新兴的感官反馈技术将提供一些感觉和启用更自然,直观的使用假体,外科医生根据asp评审成员保罗Cederna,医学博士,密歇根大学安娜堡和他的同事们。他们写道,“这些突破的发展铺平了道路假肢有能力的感觉。”

的神经接口允许假肢手的感觉

上肢截肢损失是一种“毁灭性的”的,因为“一个人的手工具为日常功能,表达沟通,和其他人类特有的属性,“根据Cederna博士和他的合著者。功能、心理、经济和社会影响更大,因为大多数上肢截肢发生在年轻、健康的人。

当前机器人假肢的方法提供的精细灵巧人类但这些进步超越发展提供感官反馈假肢。“缺乏感觉的…的关键是限制重建自然肢体的完整功能,”Cederna博士和他的同事写道。

提供一些触觉人工手会减少单纯依赖的“认知负担”视觉启动和监控运动还为患者提供“巨大的心理上的好处”。回顾最近的关注和新兴技术创建“感官接口”与假体周围神经提供的感觉。

已经在使用技术感觉替换,其中一种类型的感觉代替另一个。例如,振动应用到皮肤上剩下的肢体,或到另一个身体的一部分,是用来传达触摸传感器在假肢。

其他技术使用各种类型的植入神经interfaces-electrodes放在或周围神经受到刺激通过传感器在假肢。这些直接神经刺激方法中使病人感觉对象特征如刚度、形状、大小,或者没有视觉线索来控制肌肉运动。

一个有前途的新技术目标肌肉神经移植术(咯),神经传输提供覆盖完整的肌肉和皮肤的感觉。最初开发改善控制假肢,咯的方法正在研究引起感官的反馈接口。

实验方法寻求避免神经电极的必要性。作者的实验室正在研究技术感觉再生周围神经接口(sRPNI),“人工界面”转移的感官信号直接从剩余的神经假体传感器。

另一个方法是使用“下一代”optogenetic技术来控制神经信号使用特定波长的光。虽然只在动物研究到目前为止,光遗传学提供了一个“令人信服的选择”的直接电刺激神经。

Cederna博士和他的合著者写道,“最终目标是开发一个假肢,密切模仿自然的肢体,在它能够执行复杂的运动命令和引出有意识的感觉。”While many research challenges remain to be met, they believe that newer techniques like TMR, sRPNI, and optogenetics "represent the wave of the future, paving the way to more intuitive prosthetic control through感觉反馈。"

---

---