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2024-07-03 | 科技島

美國科學家開發大腦控制義肢 為截肢者體驗



美國科學家開發大腦控制義肢 為截肢者體驗


現在美國麻省理工學院研究人員開發出一款新型義肢,竟然能透過大腦控制,讓截肢人士走路和行動更自然,還能輕鬆爬樓梯,越過障礙物。


編譯/Elisa




儘管義肢能讓截肢人士重新活動,但傳統義肢可能很笨重,而且使用起來不自然。現在美國麻省理工學院研究人員開發出一款新型義肢,竟然能透過大腦控制,讓截肢人士走路和行動更自然,還能輕鬆爬樓梯,越過障礙物。





美國科學家開發大腦控制義肢 為截肢者體驗
現在美國麻省理工學院研究人員開發出一款新型義肢,竟然能透過大腦控制,讓截肢人士走路和行動更自然,還能輕鬆爬樓梯,越過障礙物。(圖/ScitechDaily)



MIT開發保留殘肢肌肉連接術式配合新義肢




關鍵就在開發者運用一種名為主動肌-拮抗肌神經界面(Agonist-Antagonist Myoneural Interface, AMI)的手術技術,能夠保留並重新連接殘肢的神經和肌肉,不會像以往截肢手術一樣,將一起工作的主動肌和拮抗肌連結切斷,破壞肌肉與神經系統的自然通訊。AMI技術重新連接配對的主動肌和拮抗肌,將訊號傳達到仿生義肢上,神經義肢接合面(neuroprosthetic interface)開始運作,透過殘肢的電極訊號來檢測和偵測肌肉收縮,就能讓義肢照使用者希望進行彎曲或扭轉等活動。義肢接合面不只記錄肌肉運動,還配備先進的演算法,能分析肌肉收縮特定模式,預測義肢動作。




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新型義肢計畫五年內商業化




科學家接著進行測試,將配備電動踝關節的仿生義肢交給每位受試者,義肢會收到負責控制足部彎曲和伸展的腓腸肌(gastrocnemius muscles)訊號,再輸入控制器,根據彎曲角度等變數(variables)決定最佳腳踝運動。七位接受測試的患者表示,經過AMI手術後疼痛減輕,肌肉萎縮程度也達到最小。麻省理工學院計畫在五年內就讓這項仿生義肢商業化,才能廣泛應用造福更多人。




資料來源:Interesting Engineering



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