截肢者福音 觸感義肢問世

2014-02-06 15:42

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仿生手臂將讓截肢者重拾觸感。(美聯社)

仿生手臂將讓截肢者重拾觸感。(美聯社)

對你我來說,以手指手掌觸碰物品、感覺它的軟硬方圓是再簡單不過的事了,但是對於截肢的人來說,那是一輩子的遺憾。現在,由義大利、瑞士與德國等國研究人員組成的聯合團隊所研發出的仿生手臂(bionic hand)將可以讓這些失去雙臂的人重新獲得雙手觸覺。

以往的義肢僅讓使用者重新擁有雙手「抓取」功能,而不講求觸感,仿生手臂不但可以讓使用者在矇上眼睛後分辨出手握物品的形狀,更可讓使用者利用裝在仿生手臂指尖的感應器來重拾手指觸感。

研究團隊運用的原理即是,在截肢者上臂置入電極,並與手臂神經連接,義肢上的電波與軟體會將所抓握物品的形狀、觸感與軟硬等特質以不同電波傳達至上臂神經,讓上臂神經判讀抓握物品的特質,成為名符其實的「義肢」,這項研究成果已刊登於最新一期的《轉譯醫學科學》(Science Translational Medicine)。

現年36歲的索倫森(Dennis Aabo Sorensen)10年前在一場煙火意外中失去了左臂,他自願成為仿生手臂原形的實驗者,與實驗團隊花了一個月的時間,在位於義大利首都羅馬的實驗室中進行測試。

首先他們必須確定上臂中的4個電極可以發揮作用,接著測試電極體與神經的連接是否契合,然後判讀從義肢上指尖感測器傳到電極、再傳到索倫森腦中的傳導過程不會失真,意即能夠正確判斷使用者抓握物品的觸感與回饋力。索倫森形容,他在實驗中最大的感受即是不必靠雙眼輔助,就可以靠義肢「感覺」抓握物品的形狀,彷彿恢復到未截肢前那般「直覺式的使用雙手」。

團隊中的神經工程專家米切拉(Silvestro Micera)表示,這是截肢者首次透過義肢感受真實觸感,但目前仍在實驗階段,若要大量生產,至少需要10年的時間。不過,米切拉強調,屆時義肢不但可判別抓握物品的形狀,更可分辨出不同材質與溫度,精準靈巧程度也將大幅提升,更重要的是,義肢會變得更輕巧,與使用者融為一體,這些都是研究團隊未來要努力達成的目標。

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