美科学家新型仿生手造就人造触觉(图)

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http://tech.sina.com.cn/d/2007-11-28/10091878700.shtml
http://www.sina.com.cn 2007年11月28日 10:09 新浪科技


　　新闻发布会上的苏利文和米歇尔展示他们的仿生手臂，
因车祸失去一只胳膊的米歇尔（右）现在能用它切牛排和扒香蕉皮。



胸部皮肤下安装有感应接收器

　　新浪科技讯 北京时间11月28日，据英国《泰晤士报》报道，最近
美国科学家设计了一种新型放生手，可以让截肢患者恢复触觉。在手术
重新激活从受伤的手臂到胸部的皮肤神经之后，装上仿生手臂的患者
可以感觉到压力、温度和疼痛，就好像不见了的手臂还在一样。

　　27岁的克劳迪娅-米切尔在3年前的一起摩托车事故中失去了肩部以
下的左臂，在芝加哥康复中心(Rehabilitation Institute of Chicago)的托德-库伊肯
开创这种手术之后，她装上了世界上最先进的假手臂。60岁的耶西-苏里凡在
2001年的一起电烧伤事故中失去了双臂，他也已由库伊肯小组安上了假手臂。

　　研究人员26日报告，多亏这种手术，现在，当摸东西或被碰触时，他们能
有相当丰富的感觉，就像它们是来自虚幻的手臂一样。这些显著的效果表明，
这种方法有望不久用于制造能恢复知觉的假肢，可能在两年内就可以。

　　除了让截肢患者恢复触觉，这项突破也带来了希望，即仿生手能依靠思维
的力量更好地控制。库伊肯博士说：“我们的成效举例说明了一种让失去的手
臂恢复知觉的方法。这种方法提供了截肢患者可能有一天用假肢感知外界的可
能性，就仿佛是他自己的手臂一样。虽然一种装置能压迫或刺激重新受神经支
配的皮肤提供与手的感觉相应的感官反应，但可以在假手中放置传感器以测量
触点压力和温度。”

　　仿生手臂是库伊肯博士最近几项研究成果中最新的一项，他的“目标肌肉
再次神经支配技术”(targeted reinnervation，TR)拓展了假肢技术的范围。正常
为失去的手臂效劳的神经被移除以便它们延伸到胸部上面，它们从那儿长到皮
肤处。因为它们的电子信号可以在这儿识别，这些在训练下可以用来引导假肢。
去年，前美国海军陆战队队员米切尔女士高兴地讲述了自己能用安上的仿生手
臂切牛排和剥香蕉的经历。

　　当放在胸部的传感器识别来自复原的手臂神经的电子信号时，它完全受思
维控制。2月，有关目标肌肉再次神经支配手臂空前的活动范围的详细情况刊
登在《柳叶刀》(The Lancet)医学杂志上。米切尔女士说：“我只是想动动我
的手和肘，没想到它们居然能动。我又想看看能不能张开手，它也张开了。
我原来的假肢一点都不管用，但这只很管用。”

　　虽然当时有迹象表明手术也恢复了部分感觉，但一项更全面的研究现已
刊登在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。
手臂神经的信号有时候与那些生来作用于胸部皮肤的神经重叠，但患者明显
能区分哪个是哪个。压力和冷热温度能被感觉到，疼痛也能感觉到。

　　库伊肯博士表示，这项工作调查了两位患者胸部皮肤出现的令人好奇的
碰触、温度和疼痛感。他补充说：“我们提供了证据，被切除的手臂其神经
可以建立一种影响皮肤的知觉表达，提到缺少的手臂，在不相关的皮肤。”

　　该小组的最终目标是将压力和对温度敏感的传感器系在仿生手的手指和
手掌上。这些将把电子信号传回胸部，在那儿它们将刺激手臂神经并将感觉
传送到大脑。这种感觉能大大改进安装假肢患者的活动范围。库伊肯博士说：
“了解患者的感觉如何随时间和提供皮肤反馈的假肢的使用而改变也会相当
有意思。”(杨孝文)

.。。。其实视觉最关键。。。不过实现起来可能很难