脊椎刺激器被用来恢复失去肢体的触感

脊椎刺激器被用来恢复失去肢体的触感
这项研究的目的是为了证明脊髓刺激可以用来重建缺失肢体的触觉。未来的挑战包括设计完全可植入的设备。信贷:UPMC

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,常用于缓解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。

脊椎刺激器被用来恢复失去肢体的触感
Lee Fisher博士用手触摸机械臂的手指,机械臂将感觉信息以电脉冲的形式传递给研究参与者Pat Bayne的脊髓。信贷:UPMC

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。”

几年前,拜恩在肩膀上失去了她的手臂,但脊柱刺激者让她在缺少的肢体信用中感受到感觉:UPMC

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。”


进一步探索

科学家诱导瘫痪男子手臂的触摸和运动的感觉

更多信息:Santosh Chandrasekaran等,硬膜外刺激下上肢截肢患者感觉恢复,eLife(2020)。DOI:10.7554 / ELIFE.54349
期刊信息: eLife

所提供的匹兹堡大学
引用:脊柱刺激器重新恢复肢体止损(2020,7月21日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2020-07-spinal-repurposed-lost-limb.html检索
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