不再僵硬呆板！新型人工關節將能完全恢復自然手腕旋轉並被人感知

科學家發明了一種開創性的新型人工關節，為成千上萬的截肢者帶來了希望。

失去手臂的病人用現有的假肢很難完全轉動手腕。

然而，這項新發明可能使他們更容易完成日常任務，如使用門把手。

該裝置背後的瑞典科學家說，這項技術可以極大地改善許多前臂截肢者的生活。

瑞典查默斯理工大學(Chalmers University of Technology)的研究小組稱，到目前為止，這種運動還不可能實現。

他們相信，這將使肩膀和軀幹的補償運動需求最小化。

一名患者在試驗中使用這款開創性設備的有趣畫面顯示，它幾乎能立即發揮作用。

根據美國國家衛生統計中心的數據，美國每年有2.5萬人截肢。

根據官方數據，英國每年每1000人中約有2.6人截肢。目前還不清楚這些人中有多少人失去手臂。

手臂功能齊全的成年人能夠轉動手腕，或「內旋」和「後仰」。

當你把你的手平放在桌子上，手掌向下，它是完全內翻的。

當你把你的手腕轉動180度，所以手是掌心向上的，它是完全後仰的。

目前的假體技術只能有限地緩解這個問題，直到研究人員開始研究「骨整合植入系統」。

這是由瑞典公司Integrum AB開發的，Integrum AB是該項目的合作夥伴之一。

植入物被植入前臂的兩根骨頭——尺側和橈骨。

失去手和腕關節的患者通常仍能保留足夠的肌肉組織，使他們能夠旋轉這些骨骼，而這些骨骼對腕關節旋轉運動至關重要。

然後，一個腕狀的人工關節作為這些植入物和假肢手之間的介面。

結合起來，這允許他們做出更多的自然運動，帶有直觀的自然控制和感官反饋。

研究報告主要撰寫人馬克斯?奧爾蒂斯?加泰羅尼亞(Max Ortiz Catalan)博士表示:「前臂截肢患者可以使用電動手腕旋轉器，該旋轉器由其餘肌肉發出的電信號控制。」

然而，同樣的信號也被用來控制假手。

「這導致了一種非常麻煩和不自然的控制方案，在這種方案中，患者只能同時激活假腕或假手，而且必須來回切換。」

傳統的假肢通過擠壓殘肢並將骨頭固定在適當的位置，從而附著在被截肢的肢體上，從而阻止了腕關節的任何運動。

加泰羅尼亞(Ortiz Catalan)醫生補充說:「此外，病人沒有得到任何感官反饋，所以他們對手的位置和運動沒有感覺。」

「根據截肢程度的不同，你仍然可以保留大部分的生物執行器和感測器用於腕關節旋轉。」

對於四肢受過嚴重創傷的患者，如擠壓傷或爆炸傷，通常需要截肢。

然而，糖尿病患者也有截肢的危險，因為這種情況可能導致神經損傷和循環不良等併發症，從而引發潰瘍，並迅速惡化。

患者可能需要截肢的其他原因包括肢體嚴重感染、壞疽、畸形或活動受限或功能受限。

英國國家醫療服務體系(NHS)表示，假肢並不適合所有截肢者。

它們只提供給那些能夠完成廣泛的理療和康復療程的病人。

「」例如，當你轉動鑰匙發動一輛汽車時，它會讓你有這種感覺。你不需要看方向盤後面還需要轉動多遠，你只需要感覺到它。」

這種新機制意味著患者不必通過佩戴襪子假肢來犧牲其正常功能。

「你可以繼續以一種自然的方式做這件事，」加泰羅尼亞博士說。

參與這項研究的生物醫學工程師詹森·米尼亞爾(Jason millaar)說:「在一些測試中，我們發現，與使用傳統的套接技術相比，使用人工關節的患者得分要高得多。」

該項目發表在《IEEE神經系統與康復工程學報》上。

研究員艾琳·博尼(Irene Boni)也是一名生物醫學工程師，她補充說:「我們的新設備提供了更自然的運動範圍。」

她補充說，這將「最大限度地減少對肩膀或軀幹代償性運動的需要，從而極大地改善許多前臂截肢者的日常生活」。

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