四肢癱瘓患者戴上機械手

不久以前,《科學機器人》雜誌(Science Robotics)發表一篇研究報告,介紹德國科學家研發出一種用意念控制的機械手,可以幫助某些類型的脊髓損傷患者完成日常動作,如使用叉子或拿杯子喝水等。患者通過頭上戴的一頂裝有各種傳感器的帽子,檢測患者的腦電波和眼球活動,把信號發送到一台平板電腦,經過處理以後把控制信號送到手上戴着的像手套那樣的裝置,控制手的運動。參與者只需要花10分鐘就能學會如何使用這個系統,執行比較簡單的任務,比如拿薯片或簽署文件等。這種設備也可以用於幫助中風患者進行大腦康復訓練。

臨床試驗是在西班牙的一家醫院進行的,參與測試的6名四肢癱瘓的患者都沒有掌握或控制的能力,在沒有外人幫助的時候很難完成日常任務。這些參與者在使用以後都認為該系統可靠、實用,在使用期間或使用之後沒有任何不適。用意念控制的機械手裝置以前也有過幾種,但是有的系統需要把裝置植入體內,可能會導致健康問題;也有系統需要在頭皮上抹濕凝膠,貼上電極傳輸信號,使用以後要把頭皮的凝膠洗掉,在日常生活中是不切實際的。

研究報告的第一作者德國圖賓根大學醫院(University Hospital Tuebingen)神經系統科學家Surjo R. Soekadar說,這些參與者都是典型的高位脊髓損傷患者,這意味着他們只能運動肩膀而不能運動手指。他說,該系統可以在兩年內進入市場,根據功能不同,價格範圍為5000至1萬歐元。他還說,不過該系統有一定的局限性,就是患者的肩膀和手臂必須有足夠的功能把機器手伸出去。另外,安裝系統時需要另一個人的幫助。

沒有參與這項研究的柏林查利特醫院(Charite hospital)脊髓損傷專家Jan Schwab稱它是一個有意義的試點研究,需要進一步的臨床試驗跟進。他說:“重要的是要更大範圍的研究找出什麼樣的患者有明顯改善,什麼樣的患者效果一般,什麼樣的患者基本無效。”

截癱16年患者重新站立

Santa Cruz有一位名叫Darrin Caddes的男子,現年52歲,是Plantronics公司設計副總裁。16年前,他在墨西哥的一條沙漠土路上騎摩托車翻車,被診斷為脊柱斷裂,半身不遂,胸部以下全部沒有知覺,從此以後就終日與輪椅為伴。然而,出乎他和周圍所有人意料的是,2016年底,在多米尼加醫院一個叫做Ekso GT機器人外骨骼(robotic exoskeleton)的幫助下,6英尺1英寸的Caddes竟然可以站起來走路了,第一次看到他的9歲和12歲的兩個女兒抬頭仰望他时的笑臉。

他發現他的身體和周圍環境的關係發生了根本性的改變。他說:“坐在輪椅上,3英寸的路肩就彷彿是一堵6英尺的牆。現在,所有這些障礙都被這傢伙打敗了。” 然而,學會駕馭Ekso GT可不是一件容易的事。這個成本約18萬美元的機器人是專為理療和臨床訓練設計的,非常笨重。連續四天,Caddes每天在多米尼加醫院花90分鐘和Ekso GT在一起,慢慢學習它是如何工作的。“它比我預想的要困難,不是套上就能走的。”然而,經過4天訓練, Caddes和醫院員工已經熟悉該設備。第五天終於走出了第一步。

Caddes在Indian Motorcycles擔任設計主管3年以後,接受他目前的職務,成為Plantronics公司設計副總裁,領導耳機和許多其它東西的設計。他說:“自從車禍發生後,我就開始使用免提耳機,使我意識到這些小設備具有超級的能量,就像是超人戴的那個斗篷。我們所設計的東西就是要給客戶超級的能量。”這成了他這個設計師兼藝術家的哲學思想的核心。在他成功的職業生涯中,他為菲亞特汽車廠設計了汽車,為BMW汽車廠設計了汽車和摩托車。著名演員伊萬•麥格雷戈(Ewan McGregor)曾經在2004年騎着他設計的BMW GS Adventure摩托車周遊全球,並根據這一經歷寫成了一本書和迷你系列“Long Way Round”。

Caddes說,雖然Ekso GT是專門為理療等商業應用設計的,但是現在還有其它幾家公司正在研究供個人使用的類似的機器人外骨骼。他深信,這項技術將突飛猛進。他說:“我摔斷脊柱的時候還不存在這樣的東西,它加速發展的潛力很高。誰知道再過三五年將會出現什麼?這是令人難以置信的超級能量。

 

記者 湯毅堅

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