用磁鐵和肌肉控制機械手指，能解碼運動(dòng)意圖的假肢問(wèn)世_動(dòng)態(tài)焦點(diǎn)

(資料圖)

來(lái)源標題：用磁鐵和肌肉控制機械手指，能解碼運動(dòng)意圖的假肢問(wèn)世

來(lái)自意大利比薩圣安娜高等學(xué)校生物機器人研究所的團隊，開(kāi)發(fā)出一種安裝在截肢者殘臂和機械手之間的全新接口，可解碼運動(dòng)意圖。該接口與機械手集成后，已在第一位患者身上成功進(jìn)行了測試，讓患者能像運用自己的手那樣操控機械手。這一成果是科學(xué)家為徹底改變假肢未來(lái)發(fā)展而進(jìn)行的一項前沿探索，相關(guān)研究發(fā)表在最新一期《科學(xué)·機器人》上。

新接口的開(kāi)發(fā)理念是通過(guò)植入肌肉的磁鐵去解碼運動(dòng)意圖。團隊使用幾毫米大小的微型磁鐵，植入截肢手臂的殘留肌肉中，這些磁鐵可利用肌肉收縮產(chǎn)生的運動(dòng)來(lái)張開(kāi)和閉合手指。

研究團隊解釋說(shuō)，人體前臂有20塊肌肉，其中許多都負責控制手部運動(dòng)。許多失去手的人仍會(huì )感覺(jué)手部還在原處，也是因為殘留的肌肉會(huì )根據大腦的指令運動(dòng)。團隊詳細繪制了這些動(dòng)作，并將其轉化為信號來(lái)引導機械手的手指。微型磁鐵具有天然磁場(chǎng)，可在空間中輕松定位。當肌肉收縮時(shí)，磁鐵會(huì )移動(dòng)，再通過(guò)一種特殊的算法將其轉化為對機械手的特定命令。

團隊將此項成果稱(chēng)為假肢醫學(xué)領(lǐng)域的一項重大進(jìn)步?；颊叩氖直凵现踩肓?塊磁鐵，使用假肢已測試了6周。實(shí)驗結果則遠遠超出了團隊最樂(lè )觀(guān)的預期：患者能自如控制手指的運動(dòng)，拿起并移動(dòng)不同形狀的物體，還能完成許多日常動(dòng)作，如打開(kāi)罐子、使用螺絲刀、用刀切割、拉上拉鏈等，而且他能自己控制抓住易碎物體時(shí)的力度。

總編輯圈點(diǎn)：

這個(gè)新系統無(wú)需電線(xiàn)和電源，只用磁鐵和肌肉就能控制機械手指的運動(dòng)并實(shí)現日?；顒?dòng)。這種能解碼運動(dòng)意圖的接口非常了不起，與此同時(shí)，該研究對患者殘留肌肉的運用也十分出神入化——團隊需要通過(guò)手術(shù)將極微小磁鐵植入到患者前臂肌肉中，還需要用核磁成像和肌電圖識別截肢區域的各組肌肉，更要兼顧患者的體感。這些一步步都極具挑戰性的工作，共同“搭建”起了世界第一只磁控假手。

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