
牛津大学的研究人员开发了一种由用户呼吸驱动和控制的“革命性”手部假肢。
这种轻巧的装置声称可以替代19世纪初最初开发的鲍登电缆驱动的身体动力假肢。根据使用机器人模拟器对经桡动脉体力假体的评估,体力假体通常使用鲍登电缆来传输身体运动和肩关节处的屈曲和外展运动产生的力,以操作机械终端设备。

确实存在各种假肢选择,这取决于上肢差异的程度以及其他因素。但与复杂的外部动力假肢相比,在开发不同的动力和控制身体动力设备方法方面进展甚微。
最常用的功能性上肢假肢仍然是电缆驱动的身体动力系统。然而,由于与必要的专业装配和维护相关的成本,在资源匮乏的环境中拥有并维护会产生昂贵的费用。
“我们的呼吸动力设备提供了一种新颖的假肢选择,可以在不限制用户任何身体运动的情况下使用。这是自电缆出现以来第一个真正的新设计方法。”牛津大学工程科学系的资深作者Jeroen Bergmann教授在一份声明中说。
用户有专门制造的小型特斯拉涡轮机提供动力,该涡轮机可以通过呼吸来精确控制假肢手指的运动。所需的空气量可由幼儿达到,装置中的传动装置决定了抓握动作的速度。
该设备没有电缆和线束,因此适合儿童和成长中的青少年。与其他假肢选择相比,只需要最少的维护和培训。
LimbBo的受托人Jane Hewitt说:“没有两个肢体差异是相同的,对一个孩子有帮助的东西可能并不适合另一个孩子。目前,关于假肢有一些选择,但仍有孩子需要完全不同的方法。对于许多人来说,他们没有肘关节严重限制了他们使用假肢装置的机会,因此我们很高兴有机会与Jeroen Bergmann教授一起研究不同的方法。这对我们的许多孩子来说是一个令人兴奋的发展。”
她补充说:“我们欢迎这项研究作为一种完全不同的方法,使我们的孩子能够获得像这样的假肢所提供的帮助。”
牛津大学工程科学系Vikranth H.Nagaraja博士说:“据估计,全世界有超过4000万人存在肢体差异——大多数人无法获得任何形式的假肢护理。此外,上肢假肢目前提供给患者的费用通常既负担不起也不合适,尤其是在资源匮乏的环境中。”

在全球范围内,最受欢迎的上肢假肢由人体提供动力。对于身体动力(BP)上肢假肢,通过改变(Bowden)电缆的张力来打开或关闭终端设备来提供控制。这项技术已经存在了几个世纪,此后很少出现BP替代品。
本文介绍了一种新的BP范例,可以克服当前电缆系统的某些限制,例如受限的操作空间和电缆所连接的线束引起的用户不适。引入了一种新的呼吸动力系统,让用户可以在空间的任何地方完全控制手部的运动。用户可以调节自己的呼吸,然后利用这种可控的气流为小型特斯拉涡轮机提供动力,该涡轮机可以精确控制假肢手指的运动。
呼吸动力设备提供了一种新颖的假肢选择,可以在不限制用户任何身体运动的情况下使用。在这里,我们证明了生产功能性呼吸动力假手是可行的,并展示了其背后的模型以及初步演示。这项工作在未来可供患者使用的潜在BP选项中创造了一个阶梯式的变化。
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