克利夫兰诊所领导的国际研究团队开发的仿生系统结合了三个重要功能——直观的运动控制、触摸和抓握的运动感觉、开合手的直观感觉。合作者包括阿尔伯塔大学和新不伦瑞克大学。
“我们使用这种复杂的仿生系统修改了标准护理假肢，使佩戴者能够更直观地移动假肢，并同时感受到触摸和运动的感觉，”首席研究员Paul Marasco 博士说。，克利夫兰诊所勒纳研究所生物医学工程系副教授。“这些发现是为截肢患者提供完全恢复自然手臂功能的重要一步。”
该系统是第一个在假肢上同时测试神经机器接口中的所有三种感觉和运动功能的系统。神经机器接口与佩戴者的四肢神经相连。它使患者能够在他们想要使用或移动假肢时将神经冲动从他们的大脑发送到假肢，并从环境中接收物理信息并通过他们的神经将其传递回他们的大脑。
人工手臂的双向反馈和控制使研究参与者能够以与非残疾人相似的准确度执行任务。
“也许我们最兴奋的是，他们做出判断、决定，并像没有截肢的人一样计算和纠正自己的错误，”仿生集成实验室负责人马拉斯科博士说。“有了新的仿生肢体，人们的行为就像他们有一只自然的手一样。通常，这些大脑行为在有和没有上肢假肢的人之间是非常不同的。”Marasco 博士还预约了克利夫兰诊所的 Charles Shor 癫痫中心和克利夫兰 VA 医疗中心的高级平台技术中心。
研究人员在两名上肢截肢的研究参与者身上测试了他们的新仿生肢体，他们之前经历了有针对性的感觉和运动神经再支配——通过将截肢的神经重定向到剩余的皮肤和肌肉来建立神经机器接口的程序。由于这项研究的规模很小，额外的研究将很重要。
在有针对性的感觉神经支配中，用小型机器人触摸皮肤会激活感觉受体，使患者能够感知触觉。在有针对性的运动神经再支配中，当患者考虑移动他们的四肢时，重新神经支配的肌肉与计算机化的假肢通信以相同的方式移动。此外，小型、强大的机器人会振动这些肌肉中的动觉感受器，帮助假肢佩戴者感觉到他们的手和手臂在移动。
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