電子皮膚傳感器可透過(guò)義肢感受疼痛

約翰霍普金斯大學(xué)(Johns Hopkins University)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出能模仿皮膚感受器的電子傳感器，讓人類(lèi)能透過(guò)義肢感受疼痛或壓力。

據(jù)報(bào)導(dǎo)，疼痛感是人體的一種防御機(jī)制，驅(qū)使人類(lèi)主動(dòng)避免外界傷害，研約翰霍普金斯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程教授NiTIsh Thakor表示，義肢使用者可依靠對(duì)疼痛的感知來(lái)保護(hù)義肢免于損壞，對(duì)疼痛的感知可從輕壓、重壓到痛苦，可有更具人性化的感觸。

Thakor在《Science RoboTIcs》期刊刊登其研究與初始測(cè)試過(guò)程，稱(chēng)這套能感覺(jué)疼痛的系統(tǒng)為「e-dermis」(電子真皮)，Thakor表示該傳感器受到真正人體中的皮膚感受器啟發(fā)，藉由將電子傳感器接收到的訊號(hào)傳到截肢部位附近的神經(jīng)，引起疼痛感。

人體皮膚上的真皮由感受器組成數(shù)層，因此「e-dermis」也有許多層，由壓阻傳感器與導(dǎo)電纖維制成，與真皮一樣，這些感應(yīng)層以不同的方式對(duì)壓力做出反應(yīng)，一些感應(yīng)層對(duì)外界刺激快速做出反應(yīng)，而其它感應(yīng)層對(duì)反應(yīng)較慢。

該研究花了2個(gè)月時(shí)間，繪制一名29歲左臂遭截肢男志愿者的截肢部位周遭神經(jīng)，企圖找出截肢部位與幻肢(phantom limb)感覺(jué)的關(guān)聯(lián)，研究發(fā)現(xiàn)以特定頻率的適量電流刺激，不僅會(huì)引發(fā)觸覺(jué)，并且?guī)?lái)疼痛感。

結(jié)果顯示，志愿者可清楚分辨圓形與尖銳物體不同的感觸。在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，義肢被寫(xiě)入疼痛反射程序，當(dāng)偵測(cè)到尖銳物體的疼痛感時(shí)，會(huì)自動(dòng)放開(kāi)。

Thakor也是義肢公司Infinite Biomedical Technologies的共同創(chuàng)辦人，他表示正研究如何產(chǎn)生更多不同的感覺(jué)；該技術(shù)在機(jī)器人與擴(kuò)增實(shí)境(AR)方面具應(yīng)用可能。