点击带有神经的机器人假肢界面

点击带有神经的机器人假肢界面
康复医生Henk van de Meent(左)和Johan Baggerman。资料来源:内梅亨大学

上周五,荷兰的第一位病人接受了他的点击机器人手臂。通过一项新技术,这个机械臂可以直接点击到骨头上。这种假肢的独特之处在于,它可以由病人自己的思想来控制。在世界范围内,只有少数病人有这样的假肢。

2010年4月,Johan Baggerman在一次严重的事故中失去了他的手臂。七年后,他成为世界上第一批拥有点击机械臂的病人之一。在点击机械臂的情况下,假肢直接连接到残臂上。通过皮肤上的一个开口,病人将假肢“咔嚓”一声“咔嚓”地放在骨头上的一根金属棒上。因为假体直接与骨骼相连,所以不再需要假体窝。这确保了它不会滑落,避免皮肤问题,并使它非常容易穿戴和脱下。这种方法已经在腿部应用了很长一段时间,现在正在荷兰首次应用于手臂。与点击式假肢的主要区别是,新的手臂假肢可以与病人的神经交流,让病人用他们的思想控制假肢。

的活动范围

外科医生Jan PaulFrölke和康复医生Henk Van de发光介绍了荷兰的点击假肢。自2009年以来,他们一直在应用该技术来帮助腿部谨慎。从现在开始,患者截肢的患者也可以接受点击假肢。“所有的动作都可以用肩膀制作,”Henk Van De Meent解释道。“这使患者提供了更大的运动。另一个优点是,点击假体容易迅速地连接。”由于创新仍然如此新,因此假肢尚未广泛提供,并且仍需要与健康保险公司建立协议。资格在患者对患者的基础上确定。

手术

点击式假肢需要做三次手术。在第一次手术中,外科医生将一根金属棒插入骨头的骨髓腔中。棒子的表面很粗糙。这粗糙的一面被现有的骨骼识别和接受,因此骨骼的生长最大限度地嵌入棒。6至8周后,进行第二次短期干预。外科医生在皮肤上开一个小洞,然后用螺丝把连杆固定在之前放置的连杆上。这个连杆稍微突出,这样假肢就可以与之相连。

第三种手术是定向肌肉神经再生(TMR)手术,由专业整形外科医生进行。在截肢前控制手部和腋下肌肉的神经与上臂残肢的部分肌肉紧密相连。通过将神经与肌肉连接起来,肌肉就像神经信号的放大器。

用思想控制肌肉

手术之后是一段康复期,这样病人就能学会用思维收缩上臂的肌肉。如果病人想象自己的手张开或合上,上臂的肌肉就会收缩。上臂的肌肉活动由Myoband测量,Myoband是一种像手镯一样环绕上臂的电极。一旦神经充分生长到肌肉中,信号足够强,可以被Myoband的传感器检测到,机器人手臂上的电脑可以通过蓝牙控制。这就是让运动成为可能的原因。

TMR后的康复期对于患者非常艰苦。每天,一定要用自己的头脑“训练”一只练习手。一旦真正的机械臂连接起来,这种训练就变得容易得多,因为手在病人头脑中的运动立即由机械臂进行。大脑和机械手臂之间的直觉联系让病人感觉他们对机械手臂的控制就像它是自己的一样。即使在机器人手臂连接后,还有一个密集的康复期,在此期间病人必须适应他们的新手臂。

时间轴:

  • 2010年4月28日:卡车司机Johan Baggerman遭遇严重的卡车事故。他的手臂被困住了,最终不得不被飞行护理人员米切尔·凡尼克(Michiel Vaneker)截肢。
  • 2013年10月21日:手术1由外科医生Jan Paul Frölke:金属棒被插入。
  • 2014年1月13日:外科医生Jan Paul手术2 Frölke:将连杆固定在第一个连杆上。
  • 2016年4月8日:TMR整形外科医生Erik Walbeehm:这些神经连接到上臂的肌肉上。
  • 2016年:在康复医生Henk de Meent的指导下,练习臂开始训练。病人学会了收缩他的肌肉与他的想法。
  • 2017年4月21日:约翰·巴格曼(John Baggerman)成为荷兰首位接受机器人手臂点击治疗的患者,并开始了康复过程的最后一部分。

进一步探索

第一个与骨骼、神经和肌肉直接连接的假体

引用:点击带有神经的机器人假肢接口(2017年4月26日),2021年4月27日从//www.puressens.com/news/2017-04-click-on-robotic-prosthesis-interfaces-nerves.html检索
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