宜春准分子手术的后遗症,宜春准分子手术的费用,宜春准分子手术的价格

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【时间:2017-12-15 04:31:01】 【来源:邵阳新闻在线徐善海 【字体:

宜春准分子手术的后遗症,

原标题:假肢能用大脑直接控制,还有触觉?再也不怕剁手了!

双十一剁完手后,你有没有想过用什么去拿快递?本AI帮你想好了!这只仿生手通过植入电极,连接你的神经系统,让你重新拥有触觉,你可以感知物体形状、大小、软硬,甚至可以用大脑控制仿生手,实时抓握物品,准确度达到97%。剁完手的你再也不用担心拿快递的问题,科学让你再次“长出”一只手。

——嘛,这只手当然不是给剁手党们准备的,而是截肢者的曙光。

让截肢者重新获得自己失去已久的东西——触觉,这是人类的假肢移植技术史上一个里程碑似的突破。这个雄心勃勃的项目被命名为Lifehand,是20世纪80年代末由意大利仿生机器研究所(Pisa’s scuola superiore sant’Anna)的保罗·达里奥(Paolo Dario)教授发起,旨在将电极植入手臂末梢神经,从而用神经控制假肢。

这只仿真手将通过电极与患者的神经系统直接相连。图片来源:Independent

2008年,Lifehand项目成功试验了第一个在截肢患者周围神经植入电极,从而直接控制生物电的假肢。2009年,这只仿生手被暂时移植在一位名为皮埃保罗·佩德罗自埃洛(Pierpaolo Petruzziello)的截肢病患身上,他在一场事故中失去了下臂。安装这种假肢后,佩德罗自埃洛可以控制假肢实现抓握活动,还能感受到假肢掌心遭受的针扎。

这一阶段的仿生手只是半成品,因为仅在两个部位安放了传感器。该项目于2013年进入第二阶段,名为Lifehand 2。实验的研究项目被命名为neMesis(neurocontrolled Mechatronic hand prosthesis)。Lifehand2的目标是创建一个可完全植入的假肢系统,通过患者的神经系统进行丰富的感应和控制,实现大脑与假肢间的双向控制,让假肢在日常活动时可以具有与天然肢体相当的灵活性。

两代仿生手:2008年(左)与2013年(右)图片来源:http://www.unicampus.it/eng/current/lifehand-2

实验过程中使用了意大利仿生机器研究所的ArtsLab实验室开发的生物仿生肢体原型OpenHand,使得这种双向信号传递得以实时进行,而没有任何明显的延迟。

与第一阶段不同,Lifehand2在五指指尖、手掌、手腕等处都添置了传感器,通过四个神经内电极直接与大脑通信,植入病人残肢的正中神经和尺神经中。触觉传感器发送给大脑关于不同物体形状、一致性和位置的信息。信息从假肢开始,通过电极传到神经,最终到达大脑。相反,病人可以通过自由意志或感官的反馈,实时移动物品并适当地控制力量。


在这只仿真手中,绿色部分安装有驱动马达,红色部分安装有肌腱拉力传感器,黄色部分则安装着触觉传感器。图片来源:Independent

瑞士洛桑联邦高等理工学院(Ecole PolytechniqueFederale de Lausanne)的西尔维斯特•米榭拉(SilvestroMicera)医生在一次美国科学促进协会(AAAS)会议上表示,增加传感器是为了让患者能够尽量多地拥有正常人的触觉。“这样病患能够体会捏的感觉,可以拥有各个手指的触觉,可以感受到假肢的活动。”他在会议上说,“我们升级了仿真手与患者身体连接的部位,理想中患者将可以对假肢进行更多更细微的操控。”

此次人体实验挑选了来自丹麦的索伦森(Dennis Aabo Sørensen),拥有一家室内装潢公司的他是3个孩子的父亲,却因为2004年新年午夜的爆竹事故导致左臂截肢。然而很幸运的是,他作为Lifehand2的实验对象,拥有重获触觉的可能性。

索伦森(Dennis Aabo Sørensen)。图片来源:http://www.unicampus.it/eng/current/lifehand-2

首先,索伦森需要进行手术前检查,包括血液测试、心电图、胸部X光等来评估他的健康状况,并监测他在截肢后大脑区域和功能的重组状况。

手术由神经外科医生爱德华多·马科斯·费尔南德斯(Eduardo Marcos Fernandez)和他的团队实施,共持续7个多小时——在索伦森左臂内侧切出一个大约15厘米长的切口,将神经从肌肉和脂肪组织中分离出来,通过外科显微镜分别在正中神经和尺神经中植入两个神经内电极。

图片来源:http://www.unicampus.it/eng/current/lifehand-2

在神经组织内,通过导针将含有接触点的电极放置在神经组织内。其余用显微细丝将神经和微针线相连,以保证更大的稳定性。此外,手术还对病人应激系统进行了测试。

病人术后2天出院,进入假肢训练阶段。训练为期近三周,每天数小时,病人学习如何识别分类电脉冲,这与生物控制手的传递特征相同。训练过后的假体实验持续8天,在此期间,索伦森每天要面对两段大约4小时的疗程。

图片来源:http://www.unicampus.it/eng/current/lifehand-2

在此期间,他进行了触觉识别与抓握练习。这些物体的形状各不相同。在实验过程中,病人被蒙住眼睛和耳朵,仅依靠在假肢上的传感器发送到大脑的感觉信息,而没有视觉或声音的帮助,从而评估病人正确感知和抓握的能力。

图片来源:http://www.unicampus.it/eng/current/lifehand-2

Lifehand2的实验可以说是非常成功的,病人可以通过感官区域有效地控制整个手掌的力量。此外,病人可以区分硬、中、软对象的不同,准确度超过78.7%;识别物体的基本形状和大小,如瓶子、棒球,准确度超过88%;感知物体的位置,实现抓取,准确度97%;当病人对物体施加错误的压力时,可以自我纠正,反应时间小于100毫秒。

图片来源:Independent

然而忘记说,这只仿生手仍存在一些问题,其一是患者是该永远佩戴仿生手生活,亦或是定期卸下它让身体得到放松。其二是如何让仿生手与患者间的连接线藏在皮肤之下,2013年的版本依旧需要把连接线穿过病患的皮肤。如何让连接线埋在皮肤下,仍是待解决的问题。

此外,考虑到方便患者日常使用,研发团队还需进一步缩减它的体积。据了解,要让这只带有触觉且能用大脑控制的仿生手实现量产上市,至少要到2019年,让我们拭目以待吧~

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责任编辑:李春香

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