將來義肢可感覺物體冷熱,更像身體一部分

作者 | 發布日期 2024 年 02 月 18 日 0:00 | 分類 生物科技 line share follow us in feedly line share
將來義肢可感覺物體冷熱,更像身體一部分


截肢及先天殘疾者都需義肢幫助重現肢體部分功能,克服某些障礙,還有助患者心理健康。科技進步使已有能以大腦控制的「神經義肢」,藉連結神經迴路控制義肢,訓練後可讓患者用「想」的控制義肢移動,拿取眼前物品。最近新技術更讓義肢能感覺到溫度,不再只是冷冰冰沒有知覺的金屬裝置,體驗更真實。

瑞士洛桑聯邦理工學院(École Polytechnique Fédérale de Lausanne)科學家研發 MiniTouch 技術,在義肢指尖安裝溫度感應裝置,感測和回應物體溫度,電子元件價格實惠,且無需手術,只要幾個小時就能裝到現有商業義肢。將溫度資訊傳給殘肢神經區域,能讓大腦感覺仍與失去的肢體相連,提供接近「真實」的感受。成果 9 日刊登於《醫學》(Med)期刊。

(Source:《醫學》期刊

MiniTouch 技術成功,部分是基於團隊去年研究成果,先前發現截肢時切斷神經仍在手臂皮膚各位置,該區接受到冷熱感測器的電流刺激時,從神經向大腦發送訊號,截肢者也能感覺溫度變化,就好像溫度感發生在失去的肢體。

57 歲受試者法布里齊奧·費達蒂(Fabrizio Fidati)37 年前手臂以下截肢,最近參與測試裝置後表示:「有了這新技術,我更能理解我碰到的東西實際狀況。」有了 MiniTouch 輔助,他想嘗試烹飪時體驗如何。另一位受試者羅馬人羅貝托·倫達(Roberto Renda)說:「這是我 20 年來第一次用義肢感覺到另一個人的溫度。我想和孩子一起散步,感受他們的手溫,真是無比美好!」

感受物體溫度是突破性進展

某測試是受試者面前有三個相同瓶子,分別裝了冷水(53°F)、涼水(75°F)和熱水(104°F)。義肢沒有裝 MiniTouch 時,受試者正確判斷瓶子冷熱的機率只有 33%,使用 MiniTouch 後準確性達 100%,受試者費達蒂還表示,義肢冷熱感還比他健全的那隻手更明顯。

對義肢功能性而言,能感覺物體溫度是突破性進展,因「沒有溫度的觸感就像沒有顏色的視覺」。且意義不僅於此,因溫度為觸感增添人性,感覺溫暖能創造更強烈的感知。將來義肢不僅是人工金屬機械裝置,更能融入整體成為身體的一部分,更人性化的義肢,有助提升截肢及先天殘疾者的生活品質,使他們更自如參與社交活動,感受到更多溫暖和人情味。

然溫度感覺雖然重要,仍僅是構成人體觸感的一部分。科學家努力提高義肢感受物體質感的能力。此外,他們也著手研究本體感,即大腦知道身體某個部位在哪裡及如何移動。將來這三種感覺都同時建構於義肢,能提供患者幾近完整真實的肢體感受。

(首圖來源:影片截圖)