科技日報訊?。ㄓ浾邚垑?mèng)然）美國麻省理工學(xué)院研究團隊開(kāi)發(fā)出一種新型“仿生膝”關(guān)節假肢，與傳統假肢相比，能夠幫助膝上截肢者行走更快，更輕松地完成爬樓梯、跨越障礙等復雜動(dòng)作。這項成果發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上，標志著(zhù)假肢技術(shù)從被動(dòng)輔助，轉向主動(dòng)感知與智能控制的重大飛躍。

傳統的假肢系統是將殘肢置于接受腔中，而這種新裝置是直接與用戶(hù)的肌肉和骨骼組織整合，從而提升穩定性，并讓用戶(hù)對假肢的控制更加自然，仿佛其身體的一部分。團隊指出，這種“組織整合式假肢”不僅是一個(gè)外接工具，更是與人體生理系統高度融合的智能裝置，使用戶(hù)獲得更強的“肢體歸屬感”。

該系統的創(chuàng )新之處在于，結合了一種名為激動(dòng)劑—拮抗劑肌神經(jīng)元界面（AMI）的新手術(shù)方法。這種方法通過(guò)手術(shù)重新連接肌肉對，使其在殘肢內保持動(dòng)態(tài)互動(dòng)，提供感覺(jué)反饋，并產(chǎn)生可用于控制假肢的電信號。在此基礎上，團隊開(kāi)發(fā)了一個(gè)集成系統，不僅能讀取來(lái)自AMI肌肉的信號，還將假肢植入骨骼結構中，從而實(shí)現更高的穩定性和更精準的運動(dòng)控制。

團隊設計了一種鈦棒植入技術(shù)，將其插入截肢部位的殘余股骨中。這種植入物不僅提升了機械控制和承重能力，還內置16根導線(xiàn)，可從位于體內的AMI肌肉電極獲取信息，從而更準確地捕捉肌肉信號并轉化為假肢動(dòng)作。

這一整合系統被稱(chēng)為e－OPRA（電子骨整合假肢系統）。在實(shí)驗中，兩名受試者接受了AMI聯(lián)合e－OPRA植入。團隊將其表現與另外8名僅接受AMI但未植入e－OPRA的用戶(hù)，以及7名既無(wú)AMI也無(wú)e－OPRA的用戶(hù)進(jìn)行了對比。所有參與者都使用實(shí)驗室開(kāi)發(fā)的動(dòng)力膝關(guān)節假肢進(jìn)行測試。

測試內容包括膝蓋彎曲到指定角度、爬樓梯和跨過(guò)障礙物等任務(wù)。結果顯示，在大多數任務(wù)中，使用整合系統的受試者表現優(yōu)于其他兩組，特別是在需精細控制和動(dòng)態(tài)平衡的任務(wù)中優(yōu)勢更明顯。