3年前，阿曼达·凯茨在一次车祸中失去了左臂。但现在她已经可以同12岁的儿子一起踢足球、用双手给孩子换毛衣、系鞋带并且拥抱孩子。

 

今年40岁的凯茨之所以能够完成所有这些事情，依赖于她身体的一个新部件———一只智能仿生左臂，该手臂可以更自由活动，并且，她只需通过自己的意念就可以控制这只新手臂。“我能够同时移动我的手臂、手腕和肘部，只要我想，我的肌肉就会动。”

 

 

这一切都要归功于一种名叫“靶向肌肉重新支配神经”（targetedmusclereinnervation，TMR）的新手术，该手术允许接受手术者通过使用接通电源的神经和大脑，来比以往更加自由地移动仿生手臂。

 

app家将截肢手术后保存下的神经同身体内的另一组肌肉（常常是胸部的肌肉）连接在一起，然后在胸部肌肉上放置电极，当患者想移动手臂时，大脑发送信号，这些信号先使胸部肌肉收缩，然后发送电子信号给仿生手臂，指导手臂移动。这个过程同健康人一样，只需要有自觉的意识就可以。该研究成果发表于2月10日出版的《美国明升手机版协会期刊》网络版，使用该技术可以操纵10种手臂、手腕和肘部的动作。

 

然而，一般的义肢只能完成肘部弯曲、翻手腕以及打开或合上双手的动作，且速度很慢。美国南加州大学生物明升手机版工程教授杰拉尔德·勒伯说，一般义肢的每一个运动都需要独立的马达，都需要被准确控制，而且也需要有意识地收缩背部的肌肉。

 

例如，凯茨进行该手术之前，她必须用一种特殊的方式活动背部的肌肉来使手腕转动，并且弯曲其三头肌来上下移动肘部。她说：“这是一项很琐碎的工作，对我没有任何帮助。”

 

美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的生物明升手机版工程师斯图亚特·哈什巴格说：“‘靶向肌肉重新支配神经’手术将大大影响仿生义肢领域，它将被用于临床明升手机版和手术中，其控制一个完美义肢的能力将令所有人震惊。”

 

 

多年来，app家一直在寻求新方法和新技术，帮助残障人士更好地补偿他们失去或者残疾了的四肢。很多人在军队中或在其他事故中受伤被迫截肢，加之技术的不断进步都催化了义肢技术的发展。

 

手臂成为特殊的焦点。一直以来，app家成功地研发了很多义肢，但义肢完成动作的复杂性和灵活性比较差的问题一直困扰着app家。他们进行了很多探索，包括设计更加柔韧和敏感的皮肤和手臂；在义肢中植入无线电设备等。app家也曾将传感器植入两只猴子的大脑，以使其能够控制一个机械手臂；还使一个残疾人能够借助意念在计算机屏幕上移动光标。

 

其中的一些方法没有获得管理部门的支持，最后都不了了之。但这项通过靶向肌肉，重新支配神经的技术不需要管理部门的支持，因为它由手术和当前存在的设备合作完成，它的局限性在于：并非每个病人都合适；价格比较昂贵；需要花费数月来等待接通电线的布线神经生长并且变得高效等。

 

2001年，芝加哥康复研究所（RIC）人工假肢神经工程设计中心主任托德·库伊肯成为该技术的探路先锋，目前，在美国、加拿大和欧洲，已经有30个人进行了该实验，包括8个士兵。

 

库伊肯说，进行了该手术的许多病人不仅能操控自己的义肢，而且，当他们的胸部被触摸时，也会有感觉。不管怎样，“靶向肌肉重新支配神经”手术仍然是目前最先进的技术，它允许神经系统直接控制义肢的运动。

 

 

库伊肯称，在士兵身上进行该手术增加了额外的挑战，因为战场上的受伤常常对神经、肌肉或骨骼造成过度伤害。

 

25岁的飞机驾驶员丹尼尔2005年在伊拉克受伤，他去年进行了该手术，他说，他的左手义肢现在能够自然而迅速地活动。他说：“这是一个漫长的过程，神经生长好，然后能够捕捉信号等都需要花费很长的时间。”

 

专家也称，这项技术还有很长的路要走。

 

勒伯说：“这是关键的一步，但仅仅是我们获得真正正常手臂的一小步。现在我们正介于电影《奇爱博士》中的手臂（在电影中，其仿生手臂可以自如地，无需控制地做出敬礼的动作）和《星球大战》中的卢克·天行者的手臂（在电影中，被砍下的手臂仍可重新自由活动）之间。义肢要达到具备和普通手臂一样的功能还需要很多年。”（来源：科技日报 刘霞）