麻省理工学院的研究人员,包括一名印度裔的研究人员,开发了一种新的外科技术,可以让假肢感觉更像自然肢体。通过假肢、现有神经和肌肉移植物的协调,截肢者将能够感觉到他们的四肢在空间中的位置,并感觉到施加在他们身上的力量有多大。
美国麻省理工学院(MIT)教授休·赫尔说:“我们正在谈论病人护理的巨大改善。”这种类型的系统可以帮助降低假肢的排异率,约为20%。
哈佛-麻省理工学院健康科学与技术项目(HST)的研究生斯里亚·斯里尼瓦桑说:“对于几乎任何截肢情况,只要我们还有一点点健康的神经,我们就可以把它放入再生肌肉移植物中。”斯里尼瓦桑说:“我们可以从身体的几乎任何地方获得这些肌肉移植物,使其适用于从创伤到慢性疼痛的大量病例。”
在发表在《科学机器人》杂志上的这项研究中,研究人员在老鼠身上证明,他们的技术向神经系统产生肌肉-肌腱感觉反馈,神经系统应该能够传达关于假肢的位置和施加在它身上的力的信息。
他们现在计划开始在人类截肢者中实施这种方法。在传统的截肢手术中,肌肉被切断,切断了通常帮助人们控制四肢和感知其空间位置的关键关系。大多数控制四肢运动的肌肉成对出现,被称为激动剂-拮抗剂对,这样一个肌肉伸展,另一个肌肉收缩。
激动剂-拮抗剂的肌肉关系也允许人们独立地控制肢体关节的位置和刚度。麻省理工学院的团队着手重建这些激动剂-拮抗剂肌肉关系。在许多截肢者中,向截肢发送信号的神经仍然完整。研究人员决定利用这些神经,将它们连接到从身体另一部分移植到截肢部位的肌肉对上。
这些移植物在人类身上大约是4厘米乘1.5厘米,由一对肌肉组成,就像天然肌肉一样共同工作。研究人员在大鼠身上测试了肌肉移植物,发现当大鼠收缩其中一根肌肉时,另一根肌肉会以相反的方式移动,并将感觉信息传回大脑。
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