大脑控制的仿生假肢终于成真了

 关于用意识控制的义肢,很多都只是原型产品，不过现在这一技术可能要真正开始大范围使用了。

Gudmundur Olafsson就是使用者之一，他的右脚踝有整整十年再没能动过，因为他做了截肢手术。小时候，Olafsson居住在冰岛，一次意外的事故，他被一辆油罐车撞到，经过多次救治无效后，他最终不得不将小腿截肢。

“这种痛苦整整折磨了我28年”，Olafsson说道，“我总共做了50多次手术，最后还是不得不截肢。”几年之后，他给自己安装了一个Proprio Foot(简称Proprio)，一种机动化的靠电池供电的智能假脚，它由冰岛首都雷克雅维克的Ossur公司销售。Proprio实际上就是一个可穿戴的机器人，通过传感器和计算来自动调整脚的角度从而适应不同穿戴者走路的不同姿势。Olafsson的假脚上还安装了一部自动导航装置。

14个月之前，Ossur公司对产品硬件进行了升级。现在，48岁的Olafsson可以通过自己的思想来控制右脚的活动了。电脉冲由他大脑发出到达腿部，腿部肌肉组织中植入的传感器将各个神经点相连，由大脑发出的信号最终便可无线传输到他的Proprio。因为在假脚接收到指令之后，穿戴着的肌肉才开始收缩，因此对穿戴者来说，意识和行动之间并不会出现不自然的延迟现象。

Olafsson也因此成了一个入会十分严格的俱乐部的成员。和他一起的还有一个叫David Ingvasson(Ossur测试员)的人，他们是世界上极少数拥有脑控仿生肢体的人。Ossur公司最近在哥本哈根举行的一个大会上，公布了他们的植入肌电感应技术(简称IMES)，正准备将其运用到大规模的临床试验当中，并希望能在三到五年内上市。

“说真的，这一次，我激动的哭了”

这在机器人学和先进假肢领域是一个史无前例的重大突破。脑控仿生肢体经常会登上各大版面头条，现代科学已使其得以应用，实验系统也正在将其转变为产品。但是大多数的设备还仅处于实验阶段，许多还需要进行复杂的手术，比如肌肉组织移植或者人脑电极植入。简而言之，这些设备看起来是真实的东西，有时也会出现在一些视频当中。但是就目前而言，脑控修补术还无法真正实现。

与此同时，在冰岛和英国，Ossur公司的传感假肢已经在每天不断的质疑声中站住脚了。在长达14个月的测试过程当中，该公司的两位人体实验者将该设备作为他们唯一使用的假体。Ossur公司定期检查他们的设备并收集数据。植入传感器的手术得到了最大简化，Ossur公司研发部部长，整形外科医生Thorvaldur Ingvarsson说道，整个过程要花费15分钟，每个传感器需要一个一厘米长的切口。首先要在使用者的残肢上嵌上一个有缓冲的空心元件，我们将其称为槽。槽与使用者的假肢相连。这些小的传感器(30×80mm)就由植入在槽中的电磁线圈供电。由于没有集成电池，因此也不需要更换传感器(除非传感器因其他原因发生故障)。这些传感器能终身使用。

该产品的另外一个独特之处就是他的简便性。Ossur公司的传感器由阿尔弗雷德.曼基金会提供，他不需要依附于特定的神经。那也意味着使用者的肌肉组织不需要从其他更加密集的神经部分进行分离。假肢的活动基于前后传感器接收到的肌肉组织的电脉冲。如果Olafsson活动他的腓肠肌群，那么假肢就会做出相应的反应。Olafsson觉得这真的很神奇，“说真的，这一次，我激动的哭了。时隔11年，我的右脚第一次能再次活动了。”

Olafsson还说，该产品的一个巨大优势就是它能重新分配你的重量。当他上楼或爬山时，甚至是从椅子上站起来时，他经常能听到自己的腿发出的声音。这种活动很常见，并且由于小腿截肢，也会产生一些问题形态。做出一个先进的假肢需要不懈的努力，因为一个很小的失衡就可能导致很严重的问题，甚至会缩短使用者的寿命。现在，Olafsson已经可以很轻松的从椅子上站起来了。

“我们的子孙后代将会真正从中受益”

但是他能感受到的最大的好处也是最令人惊讶的。“你必须要学会如何重新使用这些肌肉，学会如何收紧前后肌肉是非常重要的。我的步法已经变得更好了。走路也不会一瘸一拐了。”

之前，他们忽视了如何使穿戴者主动使用他们的肌肉。传感假肢可以结束或改变这种情况。这提醒我们，尽管身体健全，我们也要注重增强我们的肌肉控制力。仿生假肢是目前使残障人士恢复功能的首要的医疗设备。脑控仿生假肢也会促进肌肉增长。和科幻小说中的超能力机器人相比，这更奇怪但也更加激动人心。

Ossur还没有公布IMES技术价值多少，但是他们已将该技术用于现存的先进假肢生产线上。随着更多的截肢者接触到这一系统，Olafsson希望这可以防止他们养成坏习惯，并防止肌肉萎缩。“我这样做不是为了我自己，我已经老了，我们的子孙后代将会真正从中受益。”