增强现实中的幻肢运动可以帮助患有顽固性幻肢疼痛的患者
查尔默斯理工大学(Chalmers University of Technology)的马克斯·奥尔蒂斯·加泰罗尼亚(Max Ortiz Catalan)博士开发了一种新方法，利用机器学习和增强现实技术治疗幻肢疼痛。这种方法已经在十几名患有慢性幻肢疼痛的截肢患者身上进行了测试，这些患者之前的其他临床治疗方法都无法缓解他们的疼痛。发表在《科学》杂志上的一项临床研究报告称，这种新的治疗方法将他们的疼痛减轻了大约50%《柳叶刀》。
失去手臂或腿的人经常经历幻肢疼痛，仿佛那断肢还在那里。幻肢疼痛可成为严重的慢性疾病，显著降低患者的生活质量。目前还不清楚为什么会发生幻肢疼痛和其他幻肢感觉。
已经提出了几种医疗和非医疗治疗方法来减轻幻肢疼痛。例如镜像疗法，各种药物，针灸和植入神经刺激器。然而，在很多情况下，没有任何帮助。这是14名截肢患者的情况，他们参加了Chalmers研究人员Max Ortiz Catalan发明的一种新疗法的首次临床试验，并在过去的几年里与他的多学科团队进一步发展。
“我们从几个诊所中挑选了最困难的病例，”奥尔蒂斯·卡泰兰医生说。“我们希望关注那些对任何治疗都没有反应的慢性幻肢疼痛患者。其中四名患者一直在接受药物治疗，而其他患者则根本没有接受任何治疗，因为他们所做的任何努力都没有帮助到他们。他们患肢幻痛的时间平均为10年。”
患者用新方法进行治疗12次。在最后一次会议上，疼痛的强度，频率和质量降低了约50％。睡眠疼痛和日常生活的活动的侵扰也减少了一半。此外，在镇痛药中的四个患者中有两种患者能够将它们的剂量减少81％和33％。
“结果非常令人鼓舞，特别是考虑到这些患者在过去审判了四种不同的治疗方法，没有令人满意的结果，”奥蒂斯加泰达兰说。“在我们的研究中，我们也看到疼痛一直持续下降到最后一次治疗。减少疼痛没有高原的事实表明，可以通过更多的会话实现进一步的改进。”
Ortiz Catalan称这种新方法为“幻影运动执行”。它包括使用来自截肢肢体的肌肉信号来控制增强和虚拟环境。肌肉中的电信号被皮肤上的电极接收。人工智能算法将信号实时转换为虚拟手臂的运动。患者可以在屏幕上看到自己的虚拟手臂，代替失去的手臂，他们可以像控制自己的生物手臂一样控制虚拟手臂。
因此，病人可以看到和控制的虚拟代表将感知到的幻臂赋予生命。这可以让病人重新激活在截肢前用来移动手臂的大脑区域，这可能是幻肢疼痛减少的原因。没有其他现有的治疗幻肢疼痛的方法能产生这样的大脑区域的重新激活。由奥尔蒂斯·卡塔兰领导的这项研究不仅为临床治疗创造了新的机会，而且有助于我们理解大脑在什么情况下会发生什么幻肢疼痛发生。
该临床试验是与哥德堡的Sahlgrenska大学医院、Örebro大学医院Örebro、Bräcke斯德哥尔摩的Diakoni康复中心Sfären(全部在瑞典)以及斯洛文尼亚卢布尔雅那的大学康复研究所合作进行的。
Ortiz Catalan说:“我们的联合项目非常有回报，我们现在打算进一步进行更大规模的对照临床试验。”对照组将采用目前的治疗方法之一幻肢疼痛。这次我们也将包括腿部截肢者。来自几个不同国家的30多名患者将参与其中，我们将提供更多的治疗疗程，看看我们是否能完全消除疼痛。”
幻影运动执行技术有两种形式可用——一个是开源研究平台，另一个是由哥德堡的Integrum公司正在商业化的临床友好版本。研究人员认为，这项技术也可以用于其他需要恢复运动能力的患者群体，例如中风、神经损伤或手受伤后。
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