“仿生膝”直接与用户的肌肉和骨骼组织整合,让用户对假肢的控制更加自然。图片来源:美国麻省理工学院
美国麻省理工学院研究团队开发出一种新型“仿生膝”关节假肢,与传统假肢相比,能够帮助膝上截肢者行走更快,更轻松地完成爬楼梯、跨越障碍等复杂动作。这项成果发表在最新一期《科学》杂志上,标志着假肢技术从被动辅助,转向主动感知与智能控制的重大飞跃。
传统的假肢系统是将残肢置于接受腔中,而这种新装置是直接与用户的肌肉和骨骼组织整合,从而提升稳定性,并让用户对假肢的控制更加自然,仿佛其身体的一部分。团队指出,这种“组织整合式假肢”不仅是一个外接工具,更是与人体生理系统高度融合的智能装置,使用户获得更强的“肢体归属感”。
该系统的创新之处在于,结合了一种名为激动剂—拮抗剂肌神经元界面(AMI)的新手术方法。这种方法通过手术重新连接肌肉对,使其在残肢内保持动态互动,提供感觉反馈,并产生可用于控制假肢的电信号。在此基础上,团队开发了一个集成系统,不仅能读取来自AMI肌肉的信号,还将假肢植入骨骼结构中,从而实现更高的稳定性和更精准的运动控制。
团队设计了一种钛棒植入技术,将其插入截肢部位的残余股骨中。这种植入物不仅提升了机械控制和承重能力,还内置16根导线,可从位于体内的AMI肌肉电极获取信息,从而更准确地捕捉肌肉信号并转化为假肢动作。
这一整合系统被称为e-OPRA(电子骨整合假肢系统)。在实验中,两名受试者接受了AMI联合e-OPRA植入。团队将其表现与另外8名仅接受AMI但未植入e-OPRA的用户,以及7名既无AMI也无e-OPRA的用户进行了对比。所有参与者都使用实验室开发的动力膝关节假肢进行测试。
测试内容包括膝盖弯曲到指定角度、爬楼梯和跨过障碍物等任务。结果显示,在大多数任务中,使用整合系统的受试者表现优于其他两组,特别是在需精细控制和动态平衡的任务中优势更明显。
“仿生膝”直接与用户的肌肉和骨骼组织整合,让用户对假肢的控制更加自然。图片来源:美国麻省理工学院
美国麻省理工学院研究团队开发出一种新型“仿生膝”关节假肢,与传统假肢相比,能够帮助膝上截肢者行走更快,更轻松地完成爬楼梯、跨越障碍等复杂动作。这项成果发表在最新一期《科学》杂志上,标志着假肢技术从被动辅助,转向主动感知与智能控制的重大飞跃。
传统的假肢系统是将残肢置于接受腔中,而这种新装置是直接与用户的肌肉和骨骼组织整合,从而提升稳定性,并让用户对假肢的控制更加自然,仿佛其身体的一部分。团队指出,这种“组织整合式假肢”不仅是一个外接工具,更是与人体生理系统高度融合的智能装置,使用户获得更强的“肢体归属感”。
该系统的创新之处在于,结合了一种名为激动剂—拮抗剂肌神经元界面(AMI)的新手术方法。这种方法通过手术重新连接肌肉对,使其在残肢内保持动态互动,提供感觉反馈,并产生可用于控制假肢的电信号。在此基础上,团队开发了一个集成系统,不仅能读取来自AMI肌肉的信号,还将假肢植入骨骼结构中,从而实现更高的稳定性和更精准的运动控制。
团队设计了一种钛棒植入技术,将其插入截肢部位的残余股骨中。这种植入物不仅提升了机械控制和承重能力,还内置16根导线,可从位于体内的AMI肌肉电极获取信息,从而更准确地捕捉肌肉信号并转化为假肢动作。
这一整合系统被称为e-OPRA(电子骨整合假肢系统)。在实验中,两名受试者接受了AMI联合e-OPRA植入。团队将其表现与另外8名仅接受AMI但未植入e-OPRA的用户,以及7名既无AMI也无e-OPRA的用户进行了对比。所有参与者都使用实验室开发的动力膝关节假肢进行测试。
测试内容包括膝盖弯曲到指定角度、爬楼梯和跨过障碍物等任务。结果显示,在大多数任务中,使用整合系统的受试者表现优于其他两组,特别是在需精细控制和动态平衡的任务中优势更明显。
本文链接:http://www.vanbs.com/v-146-3526.html新型仿生膝与患者“贴身”组合
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