可以减轻截肢者幻肢疼痛的假肢

刺激神经的新假肢技术可能会为制造感觉像身体自然部分的假肢铺平道路，并减少截肢者通常忍受的幻肢疼痛。

瑞士洛桑理工学院(Ecole polytechnique fédérale de Lausanne)转化神经工程教授西尔维斯特罗·米切拉(Silvestro Micera)在过去20年里一直在研究如何为截肢患者制造更好的假肢。十几岁时，他开始对假肢感兴趣。

“我喜欢漫画和科幻电影 - 像斯图曼·奥辛博的东西一样，”他说。“一开始，这是一个少年的科学兴趣，但是它成为帮助人们回到他们失去的东西的想法。”

他领导的一个项目叫做NEBIAS,开发了一个机器人手这为用户提供了感觉反馈。它背后的技术是突破植入物放置在皮肤下连接到人的神经。它通过用电信号刺激神经来从手中的传感器发送信息。例如，这允许一个人判断他们持有的对象是柔软的或硬。

通过一个叫做敏感Micro教授致力于进一步开发技术并将其推向市场。

“从现在起五到十年，来自尼亚亚伯的技术将提供给世界各地的患者，”他说。

为了尽快实现技术，他将焦点切换到开发假肢腿而不是手腿截肢影响更多的人。去年，他发表了一篇论文展示假肢的感觉反馈如何帮助人们。

MICERA教授说，用户能够更好地行走并以较少的累人和更自信的方式移动。“如果你走得更好，更快，那么你也能够减少其他效果，就像背部疼痛还有心血管疾病，”他说。

证据

为了扩大这项工作的规模，他成立了一家叫做SensArs的公司，资金来源于一个叫做GOSAFE，目的是获得更多的证据来证明假肢对人们生活的影响。

“我们证明，从长期来看，比如6个月或更长时间，这项技术是可行的，”他说。“挑战在于从几个月的少数患者到多年的许多患者。”

由于只有少数人在测试这种假肢，很难得出广泛的结论，但早期迹象令人鼓舞。

“非常快速地，几乎立即，受试者了解如何使用这种假肢。他们能够以非常有效的方式利用它。他们得到一个非常好的一个实施例，他们觉得假肢是身体的一部分，”Micea教授说。

制造一个感觉像人的一部分的假肢是提高截肢者生活质量的最大挑战之一。除了需要感觉反馈外，复制控制肢体的肌肉让假肢感觉自然是非常复杂的。以手为例，单有有余30块单独的肌肉来控制它。

来自意大利罗马校园Bio-Medico大学的Giovanni di Pino教授是一个与Micrea教授一起工作的神经生理学家。他正在申请他的专业知识来研究神经界面，这些设备直接连接到一个人的神经。

迪皮诺教授说:“我想尝试了解如何开发一种感觉像身体一部分的假肢。”

一些商业假肢手通过放置在皮肤上的电极控制。这些可以检测到特定肌肉的刺激，该人用来操纵假肢。然而，Di Pino教授说，许多上肢令人愉快对他们的假肢不满意，因为它不像身体的一部分。

Di Pino教授正在运行一个名为的项目重塑该公司正在测试将可控制的手与身体连接的新方法。最终的目标是让截肢者感觉完整，这又回到了身体在大脑中的表现。

“身体的形象就像我们大脑的地图一样，”Di Pino教授说。“我们将描述手的代表。”

大脑扫描

Di Pino教授正在使用大脑扫描来了解神经连接如何在人们试图移动丢失的手时改变。

这些连接和表征可能有助于减少幻肢的影响疼痛。这是一种现象，患有患者可以感受到，有时非常强烈，痛苦似乎来自缺少的肢体。

“幻肢疼痛在上肢截肢者中极为常见，”迪皮诺教授说。“实验对象感到疼痛是因为他感觉不到手，但他或她可以感觉到曾经感觉手的皮层。”

大脑中用来控制手疼痛感仍然存在，但现在它们没有得到同样的感觉反馈。在他的研究对象之一，迪皮诺教授发现使用界面植入有助于减少幻影肢体疼痛。

“一开始，他很疼，经过三个月的测试，我们消除了他70%的疼痛，”他说。

通过这些研究项目取得的进展仍然需要很多年才能帮助改善假肢。然而，所开发的洞察力和技术可能产生更广泛的影响。

“许多年前，有人问我，‘你为什么想从事假肢这样的利基领域的工作?’”米切拉教授说。“现在我想我可以说明原因了，因为如果技术有效的话感觉反馈在神经系统中，你可以为许多事情用它：盲人，瘫痪的人，糖尿病患者和许多其他人。“

他的团队已经在开发通过刺激视神经来恢复盲人视力的技术。他说:“我们还计划将其应用于脊髓损伤的四肢瘫痪患者的运动功能恢复。”

“我们在几年前为假肢做了什么，希望从现在开始几年的视神经植入物的患者。”

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