为身体重新布线
作者：Chuck Murray 发表时间：2006-04-08
Sullivan的手臂-肩系统包括了手肘，肩，肱部、手腕和手掌各处的电机。
Jesse Sullivan要想移动自己的假肢手臂，只需要想一下，假肢自带的布线和数控系统就会做剩下的事情。
就像luke skywalker，有一点灵巧性，至少现在是这样。
Liberating Technologies公司的Boston 数控手臂融合了
电动手肘、印制电路板和对信号进行分拣的DSP。
Boston 手臂内2×6英寸的印制电路板融合了手臂中6个电机的驱动。 这是一种科学的幻想：一只在截肢上滑动的仿生手臂，能做出各种动作，而且和真的手臂一样灵巧。自从Luke Skywalker（电影“星球大战”中的人物）出现以来，电影里的许多人物都用上了这些仿生手臂，充满期待地注视着，然后以一个胜利的姿势摆动着他们的手指，以展示他们的假肢和真正的手臂一样好用。
是电影的想象力吗？也许不是。
在芝加哥的康复学院，医师们为Jesse Sullivan的新手臂和肩膀固定好位置时就已经为这项技术打下了基础。Sullivan是田纳西州电力公司的一名线路工人，他的双臂由于在工作时触电被截掉了。现在拥有的假肢使他的手腕和前臂可以转动、手肘能弯曲还能握紧拳头，然而最不可思议的是：假肢还有感觉。而且就像Luke Skywalker一样，Sullivan只需要花费很短时间来适应新的手臂，这主要是因为采用了与自身相似的神经系统布线设计。
“有趣的是Jesse现在能做的事情正是在事故发生前他所做的，”制造Sullivan的数控手臂的Liberating Technologies公司的总裁Bill Hanson谈到，“如果他想从桌上提起某样东西，或者伸手去拿高处的东西，他的思考过程跟其他人是完全一样的。”Hanson补充说，由于假肢的设计与真正的手臂非常相似，Sullivan花了大概90分钟便学会了如何使用它。
为身体重新布线
事实上，Sullivan假肢的“引擎罩下面”会发生许多状况，但那些使用过传统假肢的人们能最有效地领会它的好处。即使是当今最好的动力驱动的假肢也不能执行Sullivan假肢中所应用的直接“脑到手”技术。此外，他们还要求使用者重新学习最简单的动作。例如，一个失去手的人可能需要用他的肱二头肌或肱三头肌去启动动力假手的运动。而且许多这样的假肢都不能执行一系列的快速动作，而是需要使用者逐步地收缩连续的肌肉群，比如说同时伸展和旋转。
“当你给手臂重新布线以使肱二头肌能控制手掌时，使用者需要花费很多时间去重新学习，”Hanson说道。
事实上，这种复杂的重新布线的过程是（至少部分是）Sullivan的新手臂背后的原理。二十多年前，Todd Kuiken，一名拥有生物医学工程博士学位的医师，当他阅读一本医学杂志的时候最先想出了这个概念。他的想法是采用所谓的“神经重新支配”来为假肢获取额外的控制信号。通过这种方式，假肢可以利用现有的神经，即使与那些神经相关的肢体已经被切除。
虽然这个概念听上去很完美，但是Kuiken经过多年的研究发现，把神经直接与假肢装置连接起来是不现实的。他发现人类的神经系统信号太微弱了，不足以控制这些装置。为了解决这个难题，Kuiken决定把神经改接到有用的肌肉群上，这些肌肉群可以作为放大器使用，将从神经来的微弱信号进行放大。
不得不承认，Kuiken的想法在医学史上是独一无二的，而且与其他任何近代假肢史上的想法都不同的是，它开启了实现的可能性。今天，Kuiken正在把他的神经分布重新设计，与肌电的传感技术和所谓的“数控肢体”相结合，来帮助Sullivan完成任务，而这在以前是不可能的事情。
“有了这只手臂，Jesse可以摘下他的棒球帽然后再把它戴上，”现任截肢者项目主管和芝加哥康复学院副院长的Kuiken说，“他能从橱柜里拿放东西，也能握拧门把手。”。
此外，Sullivan能完成许多工作，特别是像握－拧这样一些复杂的动作，而这仅仅需要一个模糊的要求概念就可以了。他的有意识的想法从大脑出发，经过神经，最后到达对这些想法进行解释的数控手臂。
不可思议的是，Sullivan同样重新获得了知觉。“如果你触碰他的胸部，他的‘手’能感觉到，” Kuiken说，“最终，这给了我们一个给予他真实知觉反馈的入口。我们正致力于研究能够让他感觉到他正在紧捏的东西。”
对想法做出响应的电机
然而，要让所有这些都实现，需要Kui