MIT：用AI连接神经，真正终结人类肢体残疾的命运！

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                    <section data-color="rgb(182, 228, 253)" data-custom="rgb(182, 228, 253)"><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><section><p><p><img src="image/20201014/86b79d371e9862b01189f0252a03b2cd_1.jpg" /></p></p></section><section><section><span><strong></strong></span></section><p><span>医疗器械媒体报道先锋</span></p><p><span>分享专业医疗器械知识</span></p></section><section><section><section><span>关注</span></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section></section><p><br  /></p><section><span>据世界卫生组织公布的历史数据显示，全球有超过15%的人口患有残疾，而在我国，残疾人总数超过8500万，其中肢体残疾人数近2500万。如果技术的进步能帮助这部分肢残人员恢复正常的身体运动机能，那对世界来说都将会是莫大的福报。</span></section><section><span><br  /></span></section><section><p><img src="image/20201014/0b897bf6b4115ee54773da7bb5bbdeea_2.jpg" /></p><br  /></section><section><span><br  /></span></section><section><span>近几年，世界顶尖科研学术水平的麻省理工学院（MIT）的媒体艺术实验室就有众多关于如何利用人工智能技术改善人类生存环境及医疗状况的项目，其中一个项目就是通过AI技术，将人的神经和机械义肢实现真正互联感知，摆脱传统义肢无法灵活操控的困境。</span></section><h3><span><strong><span>人的神经如何跟义肢连接？</span></strong></span></h3><section><span><br  /></span></section><section><span>有别于传统义肢，MIT设计的是一个基于生物工程学的仿生义肢（手或腿）。对于我们平时的肢体控制感知，可简单理解归结为身体各处神经元的电极信号的交互，每一个动作的感知，处理和传递都是通过电极信号来完成的。这就意味着，只要研究出传导的电极背后代表的含义，不仅可以让大脑的信号来控制义肢，同时义肢动作的反馈信号也可以传回脑部，实现相互感知。</span></section><section><span><br  /></span></section><section><p><img src="image/20201014/dd37df7e79b64de5ed4b1342ab777a8e_3.jpg" /></p><br  /></section><section><span><br  /></span></section><section><span>就是这样，MIT实验室通过算法制造出残疾人缺失肢体的虚拟模型，将大脑传导的控制信号模拟成一个电极信号，刺激机械肢体实现相应运动，并反馈大脑关于肢体的位置和动态的感觉。</span></section><section><span><br  /></span></section><section><p><img src="image/20201014/39de48e2a23a5caf99bd813cdd8e20c6_4.jpg" /></p><br  /></section><section><span><br  /></span></section><section><span>目前，这个项目已经应用到真人测试阶段。第一个成为志愿者接受这项测试的是一名因攀岩事故导致左脚踝粉碎性骨折而无法正常走路的攀岩爱好者詹姆（Jim Ewing）。</span></section><section><span><br  /></span></section><section><p><img src="image/20201014/7937f852a4c421b527fdacdd06dc9efc_5.jpg" /></p><br  /></section><section><span>第一位志愿者Jim Ewing</span></section><section><br  /></section><section><span>虽然詹姆的左脚不算完全残疾，但走路都要拄着拐杖的他，再也无法再进行攀岩运动。由于他的攀岩好友刚好是MIT实验室负责人Hugh Herr,在Hugh以他自身的经历劝说下，他决定将左脚截肢，换成机械义肢。</span></section><section><span><br  /></span></section><section><p><img src="image/20201014/78c021e2bec4de505f0e6c19acff472a_6.jpg" /></p><br  /></section><section><span>实验室负责人Hugh(右)和Jim（左）</span></section><section><span><br  /></span></section><section><span>手术及机械调试均相当成功，截肢后詹姆换上的机械腿不仅没有了平常左脚踝的痛楚，如今还可以活动自如，甚至可以重拾攀岩的爱好。<br  /></span></section><section><span><br  /></span></section><section><p><img src="image/20201014/e241557ec9d5d592a542784cec7791ad_7.jpg" /></p><br  /></section><hr  /><h3><span><strong><span><br  /></span></strong></span></h3><h3><span><strong><span>项目仍待改进之处</span></strong></span></h3><section><br  /></section><section><span><strong><span>1. 关节数量和灵活性还有待技术突破</span></strong></span></section><section><span><br  /></span></section><section><span>拿MIT目前的仿生机械腿来说，尽管从詹姆的人体实验阶段来看，机械腿的脚踝和脚板的灵活性已经完全可以支撑真人进行徒手攀爬等活动，但要进一步协调这些关节和机械义肢像真正的手脚一样灵活转动，还是有一定的差距。</span></section><section><span><br  /></span></section><section><p><img src="image/20201014/665aab3c7a53dbf8a80952f19d7a9e81_8.jpg" /></p><br  /></section><section><span><br  /></span></section><section><span>再者，目前的关节数量对真人来说只能支撑日常基本运动，如果义肢要真正仿生人的肢体，就得往里面添加更过的活动机械关节（如指关节），而每一个关节的增多，也意味着需要对应模拟测试上成千万个仿真信号组合，这考验的是仿生建模的准确性和超高的运算能力，足见我们人体的奇妙之处。</span></section><section><br  /></section><section><span><strong><span>2. 仿生义肢关节强度有待更多的材料测试和更新</span></strong></span></section><section><span><br  /></span></section><section><span>詹姆通过机械腿进行攀岩运动也并非一次成功，在攀岩运动测试的过程中，机械腿就因为运动强度过大而发生断裂。所以，仿生义肢除了在建模运算能力和关节数量上有待提高之外，要想帮助残肢患者做相对复杂的运动，就需要对机械构造及材质进行不断的测试和升级改造。</span></section><section><p><img src="image/20201014/107a5d0e359f04d26a898138e895cb74_9.jpg" /></p><br  /></section><section><span>攀岩运动测试中机械腿支撑部位断裂</span></section><hr  /><h3><span><br  /></span></h3><h3><span><strong><span>结语</span></strong></span></h3><section><span><strong><span><br  /></span></strong></span></section><section><span>尽管MIT的这个AI仿生义肢项目仍有很多完善的地方，但显然，它帮助了像詹姆这样，因意外导致无法运动的残疾人重新回到正常的生活，并重拾原属于自己的运动爱好，给全球约15%的残疾人带去了真实可见并不遥远的希望。</span></section><section><span><br  /></span></section><section><span>而我也相信，通过生物工程学对人体密码的全面破译，未来我们所有人都能因这个方向的研究而受益，比如高危作业的肢体辅助固定，机械对人体关节的辅助缓冲等，到时人人都变成钢铁侠或者绿巨人！</span></section><section><span><br  /></span></section><section><p><img src="image/20201014/cfe6c7570c0237cdbc72efb3eb0c359c_10.jpg" /></p></section><section><section><br  /></section><section><span>来源：</span><span>MiuTech喵科</span></section></section><section><section data-color="#757576"><section><section><section data-brushtype="text"><strong>相关阅读</strong></section></section></section><section><section><section><br  /></section></section></section><section data-width="100%"><section><section><section><section data-width="100%"><section><section><p><img src="image/20201014/2aac877ff9233ba5a66e7a5ff3a4febf_11.gif" /></p></section><section data-brushtype="text"><span>戳一下，更有料！</span></section></section><section><br  /></section><section><a target="_blank" href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NDIwMzUxMg==&amp;mid=2652981023&amp;idx=1&amp;sn=3eed550cdbd35f9c64992dd239b8b9bc&amp;chksm=843f2588b348ac9e4bd5d5be579723783ab8121f5860fdfc261e632f04c71bcb6f8f8182eecf&amp;scene=21#wechat_redirect" data-itemshowtype="0" tab="innerlink" 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href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NDIwMzUxMg==&amp;mid=2652980893&amp;idx=1&amp;sn=8d2b3ca8aacc952e5745810c0d500741&amp;chksm=843f240ab348ad1ca179067fc31e5c356ad48ca214c0cd00f8b903ad967eaea71d16991553a3&amp;scene=21#wechat_redirect" data-itemshowtype="0" tab="innerlink" data-linktype="2">最新 | 52家中国医疗器械企业大排行</a><br  /></section><section><br  /></section><section><a target="_blank" href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NDIwMzUxMg==&amp;mid=2652980893&amp;idx=2&amp;sn=fe2637f5c64c07e306b6a2501d52b2ae&amp;chksm=843f240ab348ad1cd078b34e4cff1a46f6cd8402c692ff6fac86f64283f95ec3c304bfc3d3bc&amp;scene=21#wechat_redirect" data-itemshowtype="11" tab="innerlink" data-linktype="2">2020中国综合医院门急诊量排行榜出炉！</a><br  /></section><section><br  /></section><section><a target="_blank" 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href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NDIwMzUxMg==&amp;mid=2652978429&amp;idx=1&amp;sn=3dc730e91b42ab792264edc8d20c661a&amp;chksm=843f5e6ab348d77c81237056407e71362aabf790865ca8f86477c68d22af0cb49b2d6df0245f&amp;scene=21#wechat_redirect" data-itemshowtype="0" tab="innerlink" data-linktype="2">IVD设备出口哪家强？2019年IVD检验设备出口简报！</a><br  /></section><section><br  /></section><section><a target="_blank" href="http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NDIwMzUxMg==&amp;mid=2652978429&amp;idx=2&amp;sn=a15093420d6439ce3eb485c24264aff2&amp;chksm=843f5e6ab348d77c8aff03e289bf1b1bf3f5eb6e99b8df9c0f89a4cf3a3c2f6953f125f51a96&amp;scene=21#wechat_redirect" data-itemshowtype="11" tab="innerlink" data-linktype="2">卒中患者秒变“钢铁侠”，全靠它！</a><br  /></section><section><br  /></section><section><a target="_blank" 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