基于微流体的软体机器人义肢有望缓解糖尿病截肢患者的疼痛

每30秒，世界上就有一条腿因糖尿病而被截肢。这些患者经常患有神经病变，即下肢感觉丧失，因此无法检测到不合适的假体造成的损害，从而导致截肢。

在Biomicrofluidics，加拿大科学家公布了他们开发的一种新型的假体使用microfluidics-enabled柔软的机器人这有望极大地减少脚踝和膝盖之间截肢患者的皮肤溃疡和疼痛。

80%以上的低肢体截肢在世界上是糖尿病足溃疡的结果下肢已知在不可预测的时间膨胀，导致10%或更多的体积变化。

通常,假肢截肢后使用的包括织物和硅胶衬垫，可以添加或删除以提高贴合度。截肢者需要手动更换衬垫，但神经病变导致的感觉差使这一过程变得困难，并可能导致对剩余肢体的更多损伤。

来自滑铁卢大学的作者Carolyn Ren说:“传统的硅/织物假肢衬垫被单层衬垫取代，集成软流体驱动器作为接口层。”“这些驱动器的设计是根据残肢的解剖结构充气到不同的压力，以减少疼痛和预防压力溃疡”。

科学家们从最近开发的一种设备开始使用气动执行机构调整假体窝的压力。这个最初的设备相当重，限制了它在现实生活中的使用。

为了解决这个问题，该小组开发了一种使执行器小型化的方法。他们设计了带有10个集成气动阀的微流控芯片来控制每个执行器。整个系统由一个微型气泵和两个电磁阀控制，为微流控芯片提供空气。控制盒又小又轻，可以作为假肢的一部分佩戴。

在假肢设备方面具有丰富经验的医疗人员是团队的一部分，并提供了假肢窝所需压力的详细地图。研究小组对每个驱动器提供的接触压力进行了广泛的测量，并将这些测量结果与工作假体所需的压力进行了比较。

研究发现，所有10个执行器都能在预期范围内产生压力，这表明新设备在现场工作效果良好。未来的研究将在更精确的生物模型上测试这种方法。

该小组计划进一步研究将压力传感器直接集成到假体衬垫中，可能会使用包含压力传感材料的新推出的针织软织物。

这篇文章的标题是“基于空气微流体技术的软机器人胫骨假体套衬对残肢接触压力和体积波动的动态管理”。

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