脑控义肢

一名瑞典卡车司机成为第一个接受新设计的卡车司机义肢直接安装在他上臂的骨头上，由附近神经和肌肉接收的电信号控制。

来自假肢本身的触觉也可以被发送回神经中，神经本来可以从病人失去的手指中接收到感觉，从而恢复触觉。所有这些信息都在金属手臂植入物内部传递，因此皮肤上没有外部电线或孔，这将感染的风险降至最低。

查尔姆斯理工大学的研究员马克斯·奥尔蒂斯·卡塔兰领导了这个项目。

马克斯:现在的假肢主要有两个问题。其中之一就是如何将假肢连接到身体上。第二是如何让病人控制他们的假肢装置。我们解决了机械连接的问题，把钛植入骨内，骨细胞会在它周围紧密生长并固定它。这样就有了机械稳定性。假体固定在骨头上。

克里斯-我明白了。所以，你已经有了一个非常牢固的锚点从骨头被切断或切断的地方伸出来，然后为你提供一个坚固的固定物，这是刚性的。它不会移动，所以这里有力量。那么另一个问题是，如果你使用这些义肢之一，你需要能够在所有这些自由度上控制它，给定一个功能性手臂有多少个不同的运动方向?

很长一段时间以来，人们一直在考虑植入电极。所以，你直接进入神经和肌肉，从那里获得信号。还有一种可能性是，如果你连接到神经上，你就可以发送电脉冲。因此，病人可以感知来自缺失肢体的感官反馈。所以，我们用这个锚点作为反馈机制。所以，我们在植入物中嵌入连接器。所以，这些信号可以在假肢和使用这个锚点的人之间来回传递。所以，我们有机械连接，也有假肢的控制系统与神经和肌肉之间的交流。

克里斯-那又怎样?有一些小电线穿过锚点这样它们就能把信号从假肢中传送出去并将它们传送到残肢的神经中这样病人就能感觉到发生了什么你也可以从植入物周围的肌肉中接收到信号，使病人能够控制假肢的下游。

马克斯:这比植入体内部的导线要棘手一些，但这是一系列的机制，因为我们有密封的隔间来避免细菌进入等等。

克里斯:如何控制假体，并给佩戴假体的人反馈他们在做什么，他们触摸了什么，以及他们按压某物的力度。

麦克斯:因为我们在肌肉和神经周围都安装了电极，所以我们现在能做的就是记录来自大脑的信号，这些信号通常会传递到缺失的手，然后用这些信号告诉假肢该做什么。类似地，因为那些通往大脑的神经线被密封在那里，我们仍然可以发送电脉冲，人们可以感知到不同的感觉，这取决于你刺激的方式或你刺激的纤维。

Chris -你是如何收集这些神经或肌肉中的电信号然后将它们传送到假肢的?

麦克斯:我们有电子设备可以放大来自神经和肌肉的信号，然后我们获取这些信息，并通过算法减少这些信息，来预测这个人想要做什么，因为我们知道这个人想要做什么，因为这个人在告诉我们。因此，通过这种方式，我们可以将这些信号联系起来，然后将其转化为患者想要做的动作。

克里斯-然后你把这些信号输入到手臂本身。一个接受了你们植入物的病人需要多长时间才能真正习惯使用它?

麦克斯-这很简单。病人基本上需要记住他之前是如何使用这只手的。所以，如何收缩肌肉，就像以前他有胳膊的时候那样，然后系统就会工作。

克里斯-和麦克斯在一起的是接受了植入的病人。你好,马格努斯。

马格努斯-你好。

克里斯-跟我们说说你吧。你是做什么的?

马格努斯-我是采矿卡车司机。

克里斯:你是怎么认识麦克斯的?

马格努斯-我手臂上长了个肿瘤，所以他们要求切除它。

克里斯-然后你做了什么?你刚装了义肢吗?

马格努斯-我失去手臂一年了。

克里斯-当你装上义肢的时候，感觉怎么样?你是怎么应付的?

马格努斯-真的很糟糕。它不太舒服。

克里斯-有什么问题吗?你觉得什么是困难的?

Magnus -手臂很重，当外面很热的时候，你会出汗，很难工作。

克里斯:你觉得用它做什么任务比较棘手?

马格努斯-我搬不动重物。我不能在每个姿势都举起手臂。

克里斯-你能做好你的工作吗?

马格纳斯-不。我不能工作。

克里斯-那你就装上这个新设备。这有什么不同吗?

Magnus -我可以100%工作，它更像一个真正的手臂，而不是一个工具。

克里斯-麦克斯，在这个装置里，你一定很高兴。

麦克斯-这才是我干这行的真正原因。从技术上和科学上讲，它非常有趣和吸引人，但它也非常有益。必须要说的是，这是查尔姆斯理工大学的技术部门和医院之间的密切合作。没有医学和技术的共同合作以及工业合作伙伴因为你需要有适当的监管系统才能生产出植入人体内的植入物。如果你把这三个组成部分中的一个从等式中去掉，这种情况就不会发生。工程师无法单独完成这项工作。医生不能独自完成。所以，这是一次非常愉快的合作。

这是Max Ortiz Catalan，在他之前，Magnus Niska和他们的研究成果发表在《科学转化医学》杂志上。