全球假肢前沿資訊

一、骨整合與神經(jīng)接口的革命性突破

MIT團隊在《Science》2025年發(fā)表的研究中，通過鈦合金桿植入股骨并結(jié)合拮抗肌-神經(jīng)接口（AMI）技術(shù)，實現(xiàn)了仿生膝關(guān)節(jié)與人體骨骼、神經(jīng)的無縫連接。這種名為OMP（骨整合肌-神經(jīng)假肢）的系統(tǒng)，通過16路電極實時采集肌電信號，使膝關(guān)節(jié)控制精度達1.2°，患者步行速度提升41%，且主觀“身體歸屬感”評分提高60%。臨床測試中，受試者可完成爬樓梯、跨越障礙等復(fù)雜動作，幻肢痛發(fā)生率降低60%。瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院的植入式仿生手更通過神經(jīng)束移植與電極植入，實現(xiàn)了五根手指的獨立控制，患者卡琳佩戴該假肢五年，已能完成拉拉鏈、夾硬幣等精細操作。

二、高自由度仿生手的智能化演進

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研發(fā)的19自由度仿生靈巧手（《Nature Communications》2025）僅重370克，采用形狀記憶合金（SMA）作為人工肌肉，通過38組陣列式驅(qū)動器實現(xiàn)類肌腱傳動，抓握力度達2.5千克，支持60種語言語音交互。上海交通大學(xué)與MIT聯(lián)合開發(fā)的軟體神經(jīng)義肢（《Nature Biomedical Engineering》2021）則采用EcoFlex彈性體和3D打印手掌，重量僅292克，通過氣動驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)觸覺反饋，蒙眼測試中患者可準(zhǔn)確分辨物體形狀與硬度。更值得關(guān)注的是，上海交大團隊基于誘指感反饋技術(shù)，通過電刺激殘端皮膚重建觸覺感知，使假肢操作精度提升40%，相關(guān)成果已應(yīng)用于腦機接口外骨骼系統(tǒng) 。

三、材料科學(xué)與制造工藝的范式革新

3D打印技術(shù)正在重塑假肢生產(chǎn)邏輯。意大利C.P.T.公司的NOVA Foot采用Formlabs SLS技術(shù)，通過蜂窩狀EVA結(jié)構(gòu)設(shè)計使足底壓力峰值降低42%，成本僅為傳統(tǒng)假肢的1/10，且支持模塊化更換。碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用更使假肢性能大幅躍升：Ossur的Flex-Foot Cheetah采用50-80層碳纖維層壓工藝，能量返還率達99%，殘奧會運動員使用該假肢創(chuàng)造了45秒07的400米紀(jì)錄。西安交通大學(xué)研發(fā)的連續(xù)纖維增強3D打印技術(shù)，通過0.05毫米精度路徑規(guī)劃，使假肢抗沖擊強度提升270%，定制周期從14天縮短至72小時。

四、觸覺反饋與智能控制的閉環(huán)突破

磁感肌動系統(tǒng)（《Science Robotics》2025）通過在殘肢肌肉植入微型磁體，利用磁場變化實時捕捉肌肉運動，響應(yīng)延遲低于50毫秒，截肢者可完成擰瓶蓋、握筆寫字等動作，且無需解析復(fù)雜電信號。北京理工大學(xué)的擬態(tài)經(jīng)皮神經(jīng)電刺激（nTENS）系統(tǒng)，通過調(diào)制波形模擬真實觸覺，使患者在蒙眼狀態(tài)下可準(zhǔn)確分辨不同形狀物體，所需電荷量比傳統(tǒng)TENS降低30%。東南大學(xué)研發(fā)的“智能手”在指尖集成力觸覺傳感器和攝像頭，結(jié)合視覺識別實現(xiàn)盲盒取物，在全球輔助技術(shù)奧運會中8分鐘完成10項任務(wù)，成為唯一完成盲操作的設(shè)備 。

五、未來趨勢：多模態(tài)融合與成本普惠

MIT正在研發(fā)的植入式溫度傳感器（《Nature Medicine》2025）已能讓截肢者感知假肢接觸物體的冷熱變化，而清華大學(xué)的無線微創(chuàng)腦機接口NEO系統(tǒng)，通過顱骨植入式電極實現(xiàn)意念控制抓握，準(zhǔn)確率超90% 。在成本控制方面，國產(chǎn)3D打印假腳將價格降至歐美產(chǎn)品的1/10，結(jié)合規(guī)?；a(chǎn)和公益項目，已幫助超千名患者重獲行動能力?？山到怄V合金支具與腦機接口外骨骼的結(jié)合，正推動假肢從“機械輔助”向“神經(jīng)-肌肉-骨骼”三位一體進化。

這場跨越材料、神經(jīng)、制造多學(xué)科的革命，正讓假肢從冰冷器械進化為可感知、會學(xué)習(xí)的身體延伸。從MIT的骨骼直連系統(tǒng)到中國科大的19自由度假肢，從3D打印的個性化適配到磁感肌動的精準(zhǔn)控制，現(xiàn)代假肢技術(shù)正以“人機共生”為核心，在科學(xué)與人文的交匯點上，重新定義人類肢體的可能性。

本文整合自《Science》《Nature Communications》《Science Robotics》等權(quán)威期刊，及MIT、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海交通大學(xué)、瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院等機構(gòu)的研究成果。

本文科普內(nèi)容與圖片均由豆包AI（2025年9月6日生成）提供支持