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控制技術/MCU  

骨融合植入技術實現直覺控制的人工手臂

上網時間: 2012年11月30日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:人工手臂  骨融合  植入系統  電脈衝  電極 

瑞典查默斯理工大學(Chalmers University)博士研究生Max Jair Ortiz Catalan開發出一款可透過思想控制人工手臂。這項研究計劃採用一種可透過骨融合(osseointegration)技術將義肢直接固定於人體骨骼的鈦金屬植入系統

自1960年代以來,截肢患者已經能夠採用電脈衝肌肉的方式來控制義肢。不過,由於其功能性難以控制,因而作用也相當有限。

據Ortiz Catalan表示,標準化的義肢透過套筒緊密地安裝在患者的截肢殘端,以便連接附加在人體上,但這種方式相當不舒服,只有50%的截肢患者願意安裝採用。

「而我們的技術則可讓截肢者用好像控制自己的生物手臂一樣,以自己的神經與剩餘肌肉來控制人工手臂。這對於個人與整個社會將能帶來莫大助益,」Ortiz Catalan表示。

在該計畫中,研究人員計劃直接將電極植入截肢者的神經與剩餘肌肉上。由於電極靠近訊號來源以及人體的保護作用,這種生物電訊號能比在皮膚上安裝電極的方式更穩定。

透過一種神經介面,可擷取來自患者截肢末稍神經的電脈衝訊號,並透過鈦植入系統傳送至人工手臂後進行解碼,以便使患者能以自己的想法來控制人工手臂。

截肢患者的人工手臂能以大腦訊號進行控制。
截肢患者的人工手臂能以大腦訊號進行控制。發出的指令訊號經過肢體末端以神經傳送,並由電極進行擷取。這些訊號將經由鈦植體傳送以及進行解碼,並透過人工手臂控制特定關節與活動。該人工手臂可透過骨融合技術直接固定於患者的骨骼上。
(圖片來源:Intregrum公司。)

在現有的人工手臂中,患者只能使用視覺或聽覺的方式進行反饋。採用這種新方法,當電極刺激神經傳至患者的大腦時,患者能夠接受到反饋,就像人體的自然生理系統反應一樣。這意味著,患者能以更自然且直覺的方式控制人工手臂。

「如果今年冬天能夠成功實現首次正常作業,我們將會是世界上第一個製造出可讓患者在日常活動中以思想控制人工手臂的研究團隊。」Ortiz Catalan表示。

這項以骨融合植入實現人工手臂自然控制的研究計劃由瑞典查默斯理工大學、薩爾葛蘭斯大學醫院(Sahlgrenska University Hospital)以及Integrum AB公司共同合作。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Thought-controlled arm helps amputees,by Peter Clarke)





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