脊椎刺激器被用来恢复失去肢体的触感
想象你系鞋带、喝咖啡或打鸡蛋,但你的手却毫无感觉。这就是最先进的假肢使用者的生命。
虽然在截肢后刺激树桩中的剩余神经中可以模拟触摸,但这种手术非常复杂和个性化。但根据匹兹堡大学康复神经工程实验室的一项新研究,脊髓刺激器常用于缓解慢性疼痛可以提供一个直接和通用的方法来添加感觉反馈到假肢。
这项研究今天发表在eLife,四个可痉挛的脊髓刺激器,当打开时,在缺失手臂上创造感觉的错觉。
”这项工作有什么独特之处是,我们使用的设备已经植入50000人每年pain-physicians在全国各大医学中心知道如何做这些手术程序,我们得到了类似的结果高度专业化的设备和程序,”说研究高级作者Lee Fisher博士,匹兹堡大学医学院物理医学和康复学助理教授。
植入的脊椎电极串,Fisher形容其大小和形状就像“肥美的意大利面条”,沿着脊髓运行,它们略微偏向一边,位于通常传递手臂感觉的神经根上。由于这是一种脊髓植入物,即使是肩关节截肢的人也可以使用这种设备。
Fisher的团队在植入电极中的不同点送电脉冲,一次,而参与者使用平板电脑报告它们的感受和在哪里。
所有参与者都经历了他们缺失的手臂或手的某处的感觉,并且他们表示受绘制空白人形式影响的地区的程度。三位参与者报告了对单手指或一部分的感觉。
“我对这些感觉的区域是如何报道的,我非常惊讶,”费舍尔说。“这很重要,因为我们只想产生假肢肢体与物体接触的感觉。”
当被要求描述刺激的地方以及感觉如何时,所有四名参与者都报告感觉到了自然的感觉,比如触摸和压力,尽管这些感觉经常与明显的人工感觉混在一起,比如刺痛、嗡嗡声或刺痛。
虽然在引线植入后的前几天的一定程度的电极迁移是不可避免的,但是Fisher的团队发现,电极和它们产生的感觉,大多保持在实验的月长期持续时间。这对于创建为用户提供感觉反馈的假肢手臂的最终目标是重要的。
“这些设备的稳定性真的很关键,”费舍尔说。“如果电极在周围移动,就会改变人们受到刺激时的感觉。”
下一个大挑战是设计可以完全植入的脊柱刺激器,而不是连接到身体外的刺激器并证明感觉反馈可以帮助改善对假肢手的控制,比如系鞋带或拿鸡蛋时不会意外压碎它。缩小接触的大小-部分电极当前出来的地方 - 是另一个优先事项。这可能允许用户体验更加局部的感觉。
费舍尔说:“我们的目标并不是开发出最终能永久使用的设备。”“我们主要是想证明这种东西行得通的可能性。”
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