仿生手实现与神经和骨骼高度融合

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科技日报北京10月11日电 （记者张佳欣 张梦然）科学家一直尝试将仿生手长期集成到佩戴者的神经和骨骼系统中，据11日发表在《科学·机器人》杂志上的论文，这一实践首次取得成功。来自瑞典、意大利和澳大利亚的一个国际研究团队开发了一种人机界面，允许假肢通过骨整合舒适地连接到佩戴者的骨骼上，同时还能通过植入神经和肌肉的电极，与神经系统进行电连接。对于面临截肢的人来说，这项新技术具有极大的吸引力。
　　瑞典女性卡琳是一名肘部以下截肢者，她成为第一个接受这种高度集成仿生手的人。20多年前，一场事故夺走了卡琳的右臂，从那时起，她忍受着极度痛苦的幻肢痛，而传统假肢既不舒服又不可靠，在日常生活中几乎不起作用。2020年，当她接受了突破性的仿生技术后，“命运的齿轮开始转动”：3年来，她能整日舒适地佩戴这一功能强大的假肢，该假肢与卡琳残肢之间的高度融合，缓解了她的痛苦。
　　肘关节以下截肢面临的挑战是两块骨头（桡骨和尺骨）应对齐并均匀负载，并且此处没有太多空间可用于植入以及放置假肢组件。然而，研究小组设法开发了一种合适的神经肌肉骨骼植入物，允许将佩戴者的神经系统与假肢的电子控制系统连接起来，这不仅缓解了卡琳的疼痛，还使她能用自己的神经系统去控制假肢。
　　研究人员表示，这项新技术的一个关键特征是，通过骨整合将假肢附着在骨骼上。正是利用骨组织包裹钛的过程，仿生手形成了牢固的机械连接。
　　钛植入物与骨组织的生物整合，为截肢者拥有更自然的义肢、改善生活质量创造了机会。通过将骨整合与重建手术、植入电极和人工智能相结合，人们能以前所未有的方式恢复意外失去的天然功能。