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2017-03-30 06:00:00

電極刺激手臂肌肉 醫學首例 美癱瘓漢自行進食

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科切瓦爾用手拿叉進食。(互聯網)

科切瓦爾用手拿叉進食。(互聯網)

醫學界有重大突破,雖科學家暫無法修復受損脊髓,但美國俄亥俄州一名癱瘓8年的病人在大腦植入晶片後,成功靠電腦重建腦部與肌肉聯繫,刺激手臂肌肉,不僅令他憑個人意志移動手臂,更可拿起餐具自行進食,成為全球首例。研究團隊形容技術開創先河,冀將技術擴大應用至其他嚴重癱瘓病人,助他們應付日常生活,無需再事事假手於人。

56歲的科切瓦爾(Bill Kochevar)06年騎單車時遇車禍令脊椎重創,肩膀以下癱瘓,他在14年起參與凱斯西儲大學(Case Western Reserve University)研究,團隊將2個小如藥丸的感應晶片,植入其控制手臂動作的大腦運動皮層(motor cortex)。
晶片能紀錄科切瓦爾想像移動手臂的腦部訊號,透過外部電線傳送至電腦分析並轉換成對肌肉的指令,訊號會再傳送至裝在手臂及手掌的30條電線,從而透過96組電極刺激肌肉收縮,令手臂做不同動作。科切瓦爾先用4個月適應如何讓電腦讀取神經活動訊號,學習移動屏幕上的虛擬手臂,再花45周作物理治療,恢復肌肉張力及刺激衰退肌肉。他先靠意志獨立控制右臂手指、手腕及肩膀等關節,在近2年練習後,現已能作拿起叉進食及搔癢等較複雜動作,但因其肩膀未具足夠力度提臂,團隊需為他裝設機械臂支架作承托。

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需望著手臂才能移動
科切瓦爾形容研究偉大及神奇,「我現在不用全神貫注便可移動手臂。我只需想像,它便移動,效果超卓。」團隊強調研究仍具局限性,如科切瓦爾癱瘓後失去手臂本體感覺(proprioception),需看著手臂才能移動它,並冀未來加快系統運作速度、將其無線化及延長感應晶片壽命。

科切瓦爾靠意志移動手部。

科切瓦爾靠意志移動手部。

科切瓦爾研究初期先練習移動虛擬手臂。

科切瓦爾研究初期先練習移動虛擬手臂。


 

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