仿生手重建候选人

仿生手吗?仿生手不再只是科幻小说中的形象，它可以在创伤性神经和肌肉损失的情况下恢复功能。如果你在事故中失去了一只手，这当然是需要考虑的问题，但如果你仍然拥有一只手，尽管它是无用的呢?是什么让一个人自愿用由肉、血和骨头组成的生物手换取由金属丝和合成材料组成的假肢?这样的结果是否值得我们为此付出代价?

这些问题的答案可以在一份新的报告中找到神经外科杂志文章，“仿生算法手重建病人Laura A. Hruby，医学博士及其来自维也纳医科大学和应用科学大学FH校区(维也纳)的同事。这些研究人员提供了一种治疗算法或方案，用于识别臂丛神经损伤患者，这些患者可能从失去知觉和功能的手换成肌电义肢设备中受益。

背景

臂丛神经是一种感觉和运动纤维网络，起源于颈下和胸椎上的脊神经，合并形成神经，为肩膀、手臂和手服务。臂丛神经的创伤性损伤会导致这些纤维过度拉伸，有时会从脊髓撕脱(撕裂)脊神经根。

外伤性臂丛神经损伤伴神经根撕脱常发生于青壮年。可以进行各种外科手术来恢复神经和肌肉活动。经过这些手术后，肩膀和上臂通常会恢复稳定和运动，在某些情况下，手和手指的运动可以恢复——至少部分恢复。在其他情况下，由于各种原因，手术失败，手仍然是一个无用的附属物。

如果不使用这只手，病人的生活将发生巨大变化。根据职业的不同，患者的经济生计可能会受到损害。日常生活变得困难。身体形象会以一种消极的方式转变，慢性疼痛可能会成为一种新的伴侣。

这项研究

作者讲述了他们在2011年至2015年期间在维也纳四肢功能高级恢复中心寻求治疗全球臂丛神经损伤的患者的经验。在16例患者中，神经损伤非常严重，目前没有可用的生物干预可以恢复足够的手部功能。作者为这些患者提供了一种仿生选择:用肌电假体设备替换无用的生物手——仿生手。

作者描述了他们为仿生手重建开发的一种治疗算法。它包括几个步骤:

1. 病人的生理和心理评估。患者必须有有用的肩部和肘部功能，但没有运动能力或手部感觉。此外，患者必须能够面对未来的挑战。
2. 前臂肌肉肌电信号的识别。控制仿生手需要两个独立的信号。如果信号少于两个，则可以进行手术治疗。
3. 可选:当至少两个肌电图信号不存在时，手术进行选择性神经转移和/或健康肌肉移植，以改善前臂神经传导和肌肉激活。
4. 大脑训练:这种生物反馈训练使患者能够针对重新神经支配的肌肉来控制手和前臂的运动。
5. 混合手装。患者在截肢前接受训练，使用带有自身生物信号的假肢设备。
6. 选择性截肢无用的生物手。
7. 用肌电假体设备替换生物手，然后进行额外的训练和仿生手功能测试。

作者报告了获得充分随访的5例患者的结果(在最后的假体安装后至少3个月)。在撰写这篇论文时，其他11名患者仍在完成算法的早期步骤。使用动作研究手臂测试(ARAT)、南安普顿手部评估程序(SHAP)和手臂、肩膀和手的残疾(DASH)问卷评估功能结果。所有5例患者的手部功能均有显著改善，并在整个随访期间持续改善。

有趣的是，五名患者中有三名严重的失传性疼痛(一种慢性疼痛综合征，通常由全身臂丛神经损伤的患者经历)在患者习惯使用仿生手后减轻了。根据作者的说法，“患者报告了每日佩戴假体的时间与疼痛减轻之间的主观观察相关性。因此，当假肢器官由于不能定期保养，疼痛在几天内再次加剧。”

想象一下增加了手的功能，减少了失聪的疼痛。如果有人给你一只仿生手，你会用你无用的生物手换一只仿生手吗?对一些人来说，选择可能比你想象的要容易。

当被问及这项研究时，资深研究员、医学博士奥斯卡·c·阿兹曼(Oskar C. Aszmann)说:“在超过25年的时间里，我处理过患有破坏性周围神经病变的患者。正如本文所描述的，仿生重建已经成为真正的游戏规则改变者，因为它为那些没有任何希望的患者提供了真正的帮助。”

伴随着这篇论文的是Mustafa Nadi医学博士和Rajiv Midha医学博士，M.Sc, f.r.c.s.c.的一篇有趣的社论，描述了全球臂丛神经损伤以及用于重建手功能的外科手术的现状及其有限的结果。作者讨论了目前的研究，并表示有兴趣在未来的报告中，其他患者的治疗结果在中心高级恢复四肢功能。