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Feb 29, 2024

작업 사고로 왼팔을 잃은 한 남성이 이제 스웨덴 연구진이 개발한 획기적인 기술을 사용하여 생체공학 손의 각 손가락을 마음으로 제어할 수 있게 되었습니다.

성을 밝히기를 거부한 토니(54세)는 드라이버 사용, 유리잔에 물 붓기, 물건 잡기 등 일상적인 작업을 수행할 수 있습니다.

스웨덴의 절단 수술을 받은 환자는 팔 근육이 의수를 조작할 수 있도록 절단단을 수술적으로 수정했습니다.

연구진은 팔꿈치 위쪽 절단 수술을 받은 사람이 "생체 공학적 손의 모든 손가락을 제어"할 수 있었던 것은 이번이 처음이라고 말했습니다.

이번 연구를 이끈 스웨덴 생체공학 및 통증 연구 센터의 창립 이사인 막스 오르티스 카탈란(Max Ortiz Catalan) 교수는 지금까지 이 기술은 팔뚝에 근육이 많이 있는 팔꿈치 아래 절단 수술에서만 시연되었다고 말했습니다. 손가락을 제어하십시오.”

Ortiz Catalan 교수와 그의 팀은 전극 센서와 티타늄 뼈 임플란트를 사용하여 Tonney의 팔을 보철물에 연결했습니다.

연구자들은 불편함을 유발하고 기계적으로 불안정할 수 있는 전통적인 사지 부착 장치와 비교할 때 티타늄 임플란트가 편안하고 잔존 뼈에 "강하게 고정"되어 있다고 말했습니다.

절단된 사지에서 남은 신경의 신호는 전극이 포착하기에는 너무 희미할 수 있으므로 팀은 신호를 "증폭"하기 위해 이러한 신경을 기존 근육의 새로운 목표로 재구성했습니다.

Max Ortiz-Catalan 교수(왼쪽)와 그의 동료 Jan Zbinden(오른쪽), CBPR 박사 과정 학생, Tonney(Anna-Lena Lundqvist/Chalmers University of Technology)

기계 학습 알고리즘을 사용하여 착용자의 의도를 보철물의 움직임으로 변환함으로써 Tonney가 마음을 사용하여 생체공학 손을 움직일 수 있게 되었습니다.

Ortiz Catalan 교수는 “우리는 이 문제를 해결하기 위해 수술적 접근법과 공학적 접근법을 결합했습니다.

"우리는 기본적으로 운동 신경 신호를 다양한 유형의 근육 표적에 재분배하여 모두 생물학적 증폭기 역할을 했습니다."

팀은 Tonney가 3년 넘게 일상생활에서 생체공학 팔을 사용해 왔다고 말했습니다.

Ortiz Catalan 교수는 다음과 같이 말했습니다. “우리 연구의 또 다른 중요한 특징은 환자들이 실험실 밖에서 실제 세계에서 보철물을 실제로 사용할 수 있다는 것입니다.

"우리 환자는 이식된 전극을 사용하여 일상 생활에서 의수를 제어합니다. 우리의 독특한 신경근골격 인터페이스가 환자에게 자유를 제공하기 때문입니다."

다음 단계의 일환으로 연구진은 생체공학 손의 제어 능력을 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다.

오르티즈 카탈란(Ortiz Catalan) 교수는 “우리는 또한 제어를 보완하고 잠재적으로 개선할 수 있는 감각 피드백(느낌)을 제공하기 위해 노력하고 있습니다.”라고 말했습니다.

그들의 연구는 Science Translational Medicine 저널에 게재되었습니다.