據(jù)國外媒體報道,26歲意大利人派鮑洛·佩特魯茲羅(Pierpaolo Petruzziello)在一場車禍中不幸失去了左臂,不過他已成功接上一個機械手,現(xiàn)在他可以通過大腦意念控制這只假手,而且會有觸感。
仍然面臨巨大挑戰(zhàn)
在去年進行的為期一個月的試驗中,雖然佩特魯茲羅只是通過大腦控制一個沒安裝在他身上的機械手,但是他感覺就像他的手臂失而復(fù)得。他說:“聚精會神是問題的關(guān)鍵。當(dāng)你認(rèn)為它就是你的手,你的前臂時,控制它就變得容易多了?!?/P>
現(xiàn)在科學(xué)家面臨的最大挑戰(zhàn),是尋找一個可以使患者的神經(jīng)系統(tǒng)與假肢連接在一起很多年的方法,而不是只持續(xù)僅僅一個月。這個意大利科研組最近在羅馬舉行的記者招待會上表示,2008年他們把電極移植到佩特魯茲羅剩下的一段左臂的神經(jīng)里。佩特魯茲羅的左臂是在3年前發(fā)生的一場車禍中被撞斷的。假肢并未移植到患者的身體上,只是通過電極與身體取得聯(lián)系。在記者招待會期間播放的一段視頻顯示,佩特魯茲羅正在專心致志地給放在他旁邊的機械手“下達(dá)指令”。
在為期一個月與電極相連的過程中,他學(xué)會了自行扭動機械手的手指、握拳、抓東西和其他動作。羅馬生物醫(yī)師大學(xué)是一家專門從事保健科學(xué)研究,這所大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家保羅·瑪利亞·羅西尼開玩笑說:“有些手勢現(xiàn)在還不能公開,因為它們還相當(dāng)?shù)图??!?/P>
試驗結(jié)果驚人
瑪利亞·羅西尼負(fù)責(zé)這項科研工作。他表示,這個由歐盟資助的耗資200萬歐元的項目,用了5年時間才完成,在這期間,研究人員完成了幾篇論文,發(fā)表《美國國家科學(xué)院院刊》等頂級科學(xué)雜志上。佩特魯茲羅通過顯微外科手術(shù)恢復(fù)健康后,醫(yī)生在他的剩余左臂里植入電極,以便他能在試驗過程中操作機械手。試驗結(jié)束時,那個機械手的運動遵循了佩特魯茲羅通過大腦發(fā)出的95%的命令。
佩特魯茲羅是一名在巴西定居的意大利人,他表示,機械手的反饋信息非常精確,這讓他感到非常吃驚。他開玩笑說:“感覺它就跟真手一樣。他們甚至用針刺激我,你們根本無法想象他們到底對我做了些什么?!痹摽蒲薪M的工程師思爾維斯特羅·米克拉(Silvestro Micera)表示,雖然“生命之手(LifeHand)”試驗僅僅持續(xù)了一個月,但這是此類實驗過程中,電極跟人的神經(jīng)系統(tǒng)相連時間最長的一次。
在2004年到2005年間進行的持續(xù)時間更短的試驗中,研究人員利用一個鉗子形的終端,把一個技術(shù)含量沒現(xiàn)在高的機械臂夾在截肢人員的斷肢上,他們只能利用這種假肢做一些基本動作。并未參與這項最新研究的專家表示,該試驗向制作出可以連接神經(jīng)系統(tǒng)和假肢的連接體邁進了非常重要的一步。不過目前他們面臨的一大挑戰(zhàn)是,必須研發(fā)出可以連接數(shù)年,而不是只能持續(xù)一個月的系統(tǒng)。
進一步延長植入時間
凱斯西儲大學(xué)教授和俄亥俄州克利夫蘭VA醫(yī)學(xué)中心生物醫(yī)學(xué)工程師達(dá)斯汀·泰勒表示:“這是在20世紀(jì)中期研究的基礎(chǔ)上,我們在這方面所取得的新的重大進步。目前還有待解決的問題是,如何讓植入電極所維持的時間超過1個月甚至更長的時間。”
世界各地的專家已經(jīng)研發(fā)出其他通過大腦控制的假肢。美國采用的一種方法,要通過手術(shù)把肩部神經(jīng)接到胸部肌肉上,然后學(xué)習(xí)如何利用這些肌肉控制仿生臂。雖然這種方法對那些失去整條胳膊的人來說非常有必要,但是如果斷肢還剩下一部分,醫(yī)生就可采用危害性更小的方法,例如意大利開創(chuàng)的利用大腦發(fā)送和接收信號的同樣的系統(tǒng)連接假肢?,斃麃啞ち_西尼說:“我們采用的這種方法非常符合自然規(guī)律?!辈∪恕安挥脤W(xué)習(xí)利用具有其他功能的肌肉控制假肢,他只要集中精力,向假肢發(fā)出他曾給自己的手發(fā)出的相同信息就可以了?!?/P>
專家表示,科學(xué)家至少還要2到3年時間,才能進行下一步的試驗。首先,他們必須解決只有發(fā)絲那么細(xì)的電極如何持續(xù)更長時間。開發(fā)該電極的德國研究所弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進協(xié)會(Fraunhofer—Gesellschaft)的生物醫(yī)學(xué)專家克勞斯·霍夫曼表示,這項試驗取得的結(jié)果非常令人鼓舞,從佩特魯茲羅斷肢里取出的電極沒有受損的跡象,它似乎還能持續(xù)更長時間。
除此以外,他們?yōu)榱撕喕僦捅恐貦C器(用來轉(zhuǎn)化機械臂和患者之間的神經(jīng)及數(shù)字信號)采用的技術(shù),還有很多工作要做。瑪利亞·羅西尼表示,目前已經(jīng)制定出向前邁進的重要步驟。在與佩特魯茲羅合作的同時,這些意大利科學(xué)家還與一項由歐盟資助的同時進行的項目合作,該項目被稱作“智能手(SmartHand)”,目前已開發(fā)出可以直接安全到患者身上的機械臂。
友情提醒 |
本信息真實性未經(jīng)中國工程機械信息網(wǎng)證實,僅供您參考。未經(jīng)許可,請勿轉(zhuǎn)載。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:中國工程機械信息網(wǎng)”。 |
特別注意 |
本網(wǎng)部分文章轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多行業(yè)信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。在本網(wǎng)論壇上發(fā)表言論者,文責(zé)自負(fù),本網(wǎng)有權(quán)在網(wǎng)站內(nèi)轉(zhuǎn)載或引用,論壇的言論不代表本網(wǎng)觀點。本網(wǎng)所提供的信息,如需使用,請與原作者聯(lián)系,版權(quán)歸原作者所有。如果涉及版權(quán)需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請在15日內(nèi)進行。 |