仿生重建:在手截肢后,可以通过神经转移来重新利用肌肉

仿生重建:在手截肢后,可以通过神经转移来重新利用肌肉
仿生重建:在手截肢后,可以通过神经转移来重新利用肌肉。资料来源:维也纳医科大学

现代假肢为截肢患者提供了比以前假肢重建技术更大的日常生活能力。来自截肢肢体的多余神经可以通过手术转移,以提供患者身体和假体之间更好的连接。这种技术已被证明是成功的,尽管具体原因尚不完全清楚。维也纳医科大学整形重建外科和克里斯蒂安多普勒肢体功能恢复实验室的康斯坦丁·伯格迈斯特和奥斯卡·阿兹曼领导的研究小组在动物模型中证明,成功的关键在于由供体神经引发的肌肉身份变化。

仿生假肢由精神控制,记录残肢残余肌肉的激活。从理论上讲,最新一代的假肢应该有可能执行与健康人手相同数量的动作。然而,人与假肢之间的连接还不能控制所有可能的机械功能,因为接口在信号传输方面受到限制。研究人员写道:“如果我们能解决这个问题,最新的假肢实际上可以成为一个直观操作的替代品,功能就像人手一样。”

为了使假肢能够活动,在截肢过程中必须通过外科手术转移神经,以增加神经的总数控制信号。这包括连接被截肢的周围神经和残肢的残余肌肉。这种方法是成功的,因为这些肌肉在几个月后再生,以提供更好的控制假体。然而,到目前为止,还不清楚这种神经转移技术对肌肉和神经产生了什么具体的变化。

作为一项历时数年的实验研究的一部分,a由维也纳医科大学整形重建外科和克里斯蒂安多普勒肢体功能恢复实验室的康斯坦丁·伯格迈斯特和奥斯卡·阿兹曼领导的这项研究现在表明,这种神经转移技术具有先前未知的神经生理效应。这些导致更准确的肌肉收缩和更精细的控制肌肉信号比以前认为的。

研究人员还发现,肌肉具有供体神经的身份,也就是说神经最初来自于肌肉。这意味着可以对肌肉进行非常具体的修改,以实现对失去的四肢的理想控制。这些信息现在将用于后续研究,以改进手术技术将其更精确地转换和适应精细控制系统。在未来几年内,一种能够执行所有自然手动功能的直观控制假肢的愿景可能会成为现实。

更多信息:Konstantin D. Bergmeister等人。周围神经的转移改变了目标肌肉的结构和功能,科学的进步(2019)。DOI: 10.1126 / sciadv.aau2956

期刊信息: 科学的进步

引用:仿生重建:手截肢后,肌肉可以通过神经转移(2019年1月7日)重新利用(2023年1月25日从//www.pyrotek-europe.com/news/2019-01-bionic-reconstruction-amputation-muscles-repurposed.html检索)
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