柔性机械假肢可减轻使用者痛苦

在世界各地，每过30秒就有一名糖尿病患者因病情恶化而被迫进行腿部截肢。这些患者通常饱受神经病变之苦，导致他们的下肢感觉丧失。他们无法及时感知由不合适的假体造成的损伤，这一状况推进了截肢的无奈决定。加拿大的科学家们最近在美国物理联合会期刊《生物微流体》上发布了一项激动人心的研究成果，展示了他们运用柔性机器人技术开发的新型假肢，有望为脚踝和膝关节截肢患者带来福音，显著减少他们的皮肤溃疡和疼痛困扰。

这些患者截肢后常用的假体包括织物和硅胶衬垫，可以通过添加或移除来改善贴合性。由于神经病变导致的感知障碍，截肢患者难以手动更换衬垫，这一过程可能对他们剩余的肢体造成进一步的损伤。

滑铁卢大学的研究人员正在改变这一困境。他们并没有创造一个全新的假肢窝，而是用一层集成的软流体执行器取代传统的硅/织物肢体衬垫。这些执行器的设计精巧而实用，能够根据残肢的解剖结构进行充气至不同的压力，以缓解患者的疼痛并防止压疮的产生。

研究团队已经开发了一种方法，将执行器进一步微型化。他们设计了一个带有十个集成气动阀的微流控芯片，通过此芯片控制每个执行器的运作。整个系统由一个微型气泵和两个向微流控芯片提供空气的电磁阀构成，通过简单的控制箱实现调控，这个控制箱小巧轻便，可以作为假肢的一部分佩戴。

研究团队中还包括具有丰富假肢装置经验的医务人员，他们提供了关于假肢窝所需压力的关键数据。经过广泛测量每个执行器提供的接触压力，并与工作假体的所需压力进行比较，研究团队发现所有十个执行器都能产生所需范围内的压力。这预示着新设备在实际应用中将会表现出良好的性能。

研究团队计划展开进一步的研究，将压力传感器直接集成到假肢衬垫中。他们还将使用新推出的包含压力传感材料的针织柔软织物，这些织物能够实时监测并调整假肢对皮肤的压迫力，确保患者的舒适度和健康。

当我们谈论新型假肢时，可能会想到那些具备高级功能的机械手。但实际上，对于大多数患者而言，真正能够带来实际帮助的假肢，正是像介绍的这种结合了柔性机器人技术的假肢。这是一项具有实际意义的创新，将切实改善一部分人的生活品质，让他们重拾生活的信心和希望。