患者接受以虛擬實境方式學習使用其義肢(圖:DeTOP)

由歐盟執委會 H2020(European Commission under Horizon 2020)資助的 DeTOP 計畫,成功將義肢以電極接上患者手部截肢部位的神經,使患者能以大腦控制義肢作出精細的動作,甚至能恢復部分觸覺。

義肢

以往義肢僅能以電極接觸皮膚的方式接受肌肉的訊號,此種方法能傳送的訊號強度有限,因此僅能作出手掌開合等簡單動作,也無法將觸覺等感知訊號回傳給大腦。

此計畫由瑞典生技公司 Integrum AB 的卡塔蘭博士(Max Ortiz Catalan)領導,並與瑞典查爾摩斯工學院(Chalmers University of Technology)合作進行研究。研究人員使用由義大利聖安娜高等研究學院(Scuola Superiore Sant’Anna)與 Prensilia 開發的義肢,以鈦植入物(titanium implants)固定在一位女性截肢者的前臂骨骼,並使用 16 個電極直接與其肌肉與神經連接。藉此,這位患者能夠以大腦控制義肢做出如綁鞋帶、使用電腦等精細動作,也能夠在義肢接觸到物體時感受到觸覺。

卡塔蘭博士表示:「這項技術最大的突破是能夠協助患者藉由神經肌肉介面控制其義肢,並提供感知等日常生活中相當重要的事。」

未來發展

雖此技術在先前的研究中已成功用於上臂的義肢連接,但相較於上臂僅有一塊骨頭的情況,下臂的骨頭有兩塊需要進行連結,因此原先被認為是不太可能完成的。但同時也因下臂的肌肉較多之故,而能做出更多原先不能做到的動作。

但患者的截肢部位常會因久未使用而造成骨骼退化,參與研究的這位患者正在接受復健,以恢復前臂骨骼的強度,使其能完全發揮義肢的功能。同時,該患者也正接受學習使用虛擬實境(virtual reality)技術更精細地控制義肢。此外,目前也有另外兩位分別來自義大利與瑞典的患者,準備接受此義肢的移植手術。

 

參考資料:

  1. Christian, J. (2019, February 07). Doctors wired a prosthetic hand directly into a woman’s nerves. Futurism
  2. The first dexterous and sentient hand prosthesis has been successfully implanted. DeTOP
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