여성의 뼈, 근육, 신경과 융합되는 혁명적인 전자손: ScienceAlert

농업 사고로 손을 잃은 50세 스웨덴 여성이 혁신적인 것으로 입증된 최첨단 보철물을 착용했습니다.

전자손은 사용자의 뼈, 근육, 신경과 직접 소통하는 혁신적인 기술을 기반으로 합니다. – 인간과 기계 사이의 인터페이스 생성 이를 통해 인공지능은 뇌 신호를 정확하고 간단한 움직임으로 변환할 수 있습니다.

생체공학 손을 받은 여성 카렌(본명은 공개되지 않음)은 이제 촉각이 제한되어 95%의 성공률로 다섯 개의 생체공학 손가락을 개별적으로 움직일 수 있다.

20년 동안 오른손 없이 살아온 그녀는 이제 음식 준비, 물건 집기, 옷이나 가방의 지퍼를 달고 풀기, 문 손잡이나 나사 돌리기 등 일상 활동의 80%를 할 수 있습니다.

더욱이, 카렌이 의수를 받은 후에는 마치 손이 고기 분쇄기를 통과하는 것처럼 카렌이 느꼈던 극심한 환상 통증이 크게 감소했습니다.

“보철물을 더 잘 제어할 수 있게 되었지만 가장 중요한 것은 통증이 감소했다는 것입니다.” 그는 말한다 여자 이름.

“오늘은 약이 훨씬 덜 필요해요.”

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생체 공학적 손을 연구한 국제 엔지니어 팀은 최근 잡지에서 Karen의 성공을 공유했습니다. 과학적인 로봇.

스웨덴, 이탈리아, 호주 출신의 연구원들은 내부 전극이 있는 로봇 손이 팔꿈치 아래 절단에 대한 장기간의 취약성을 보여준 것은 이번이 처음이라고 말했습니다.

“사실은 [Karin] “수년 동안 일상 활동에서 보철물을 편안하고 효과적으로 사용할 수 있는 그녀의 능력은 사지 손실에 직면한 사람들을 위한 이 신기술의 잠재적인 삶을 변화시킬 수 있는 능력에 대한 유망한 증거입니다.” 그는 말한다 호주 멜버른의 생체전자공학 연구소와 스웨덴의 전자 및 통증 연구 센터(그가 설립을 도왔음)에서 연구를 주도한 로봇 공학 엔지니어 Max Ortiz Catalan.

3년 전 Karen이 처음으로 보철물을 장착했을 때 연구자들은 이 기술이 독특했다고 말합니다. 시중의 다른 제조업체에는 센서가 내장되어 있지 않습니다. 오늘날까지 대부분의 모델에는 로봇의 “피부” 바로 아래 외부에 감각 전극이 있습니다.

그러나 이러한 관행은 로봇 손에서 들어오고 나가는 감각 신호의 품질과 양을 손상시켜 이에 대한 제어를 제한합니다. 이는 거의 60년 전에 처음 등장한 보철 기술을 괴롭혀온 문제입니다.

지난 10년 동안Ortiz Catalan은 “골융합”을 기반으로 한 더 나은 솔루션을 연구하고 있습니다.

기본적으로 이는 임플란트가 사람의 뼈에 배치되면 뼈 세포가 그 주위에서 촘촘하게 성장한다는 것을 의미합니다.

“이러한 통합은 매우 강력하여 실제로 보철물을 골격에 직접 부착할 수 있습니다.” 그는 설명한다 비디오의 Ortiz Catalan.

이 기술을 재건 수술과 결합하면 Ortiz Catalan 논쟁하다 이는 “생물학과 전자공학을 진정으로 통합”할 수 있습니다.

Karen의 보철물을 연결할 인터페이스를 제공하기 위해 두 개의 임플란트를 그녀의 척골과 요골에 배치했습니다. 그런 다음 다리의 근육 이식편을 이 임플란트에 연결하여 Karen의 팔 밑둥에 있는 절단된 근육과 신경에 다시 부착할 수 있는 장치를 제공했습니다.

중요한 것은 이러한 근육 이식편에 인터페이스에 대한 신호를 증폭시키는 전극이 포함되어 있다는 것입니다.

보철물은 뼈에 직접 부착되기 때문에 연구자들은 전통적인 “구형 소켓” 보철물보다 환자가 착용하기가 더 편안하다고 말합니다.

게다가 감각 전극이 로봇 손 외부가 아닌 내부에 내장되어 있기 때문에 손은 직접적인 신경 자극을 일관되고 안정적으로 인식합니다.

기존 보철물에 비해 이 신기술은 Karen의 그립 정확도를 약 4배 향상시켰습니다.

의수는 미아핸드(Mia Hand)라는 이름으로 이탈리아 회사에서 개발됐다. 프린세리아로봇 및 생체의학 기기 전문 기업인 는 유럽연합 집행위원회의 자금 지원을 받습니다.

“우리 생체전자공학 연구소에서는 오르티스 카탈란(Ortiz Catalán) 교수와 그의 협력팀이 현재까지 달성한 ​​성과와 차세대 생체공학 의족 기술의 지속적인 개발에 대해 매우 기쁘게 생각합니다. 특히 환상지 통증 완화에 도움이 될 수 있는 잠재력을 고려하면 더욱 그렇습니다. ” 그는 말한다 연구소의 CEO인 로버트 클로팍스(Robert Clopax).

Ortiz Catalan은 현재 우크라이나에서 전시 절단 수술을 받은 사람들에게 전문 지식을 제공하고 있습니다.

이 연구는 과학적인 로봇공학.