22日晚舉行的杭州第4屆亞洲殘疾人運(yùn)動會開幕式上，最后一棒火炬手用通過大腦操控的智能仿生手高擎火炬“桂冠”向全場觀眾致意，隨后點(diǎn)燃主火炬。當(dāng)科技與夢想相逢，所有不可能將變?yōu)榭赡堋?/span>

10月22日，最后一棒火炬手徐佳玲在開幕式上。新華社記者 伍志尊?攝

什么是智能假肢

即便筋肉骨骼損毀或喪失，曾經(jīng)控制著它們的大腦區(qū)域及神經(jīng)也會繼續(xù)存活。對許多傷殘者而言，與斷肢對應(yīng)的腦區(qū)和神經(jīng)都在靜候聯(lián)絡(luò)，如同話機(jī)被扯掉的電話線。

智能假肢，又叫神經(jīng)義肢、生物電子裝置，是指醫(yī)生們利用現(xiàn)代生物電子學(xué)技術(shù)為患者把人體神經(jīng)系統(tǒng)與照相機(jī)、話筒、馬達(dá)之類的裝置連接起來以嵌入和聽從大腦指令的方式替代這個人群的軀體部分缺失或損毀的人工裝置。

智能假肢具有能自動調(diào)節(jié)，使得假肢與原來的肢體功能更接近，具備較好的仿真造型、美觀耐用等特性。

傳統(tǒng)假肢有哪些弊端

傳統(tǒng)假肢一般用鋁骨架、皮帶等制成，由于鉗工、皮工、焊接等不同工種的工人拿到的只有制作數(shù)據(jù)，沒有對使用者有直觀感知，也就很難設(shè)身處地為殘疾人使用舒適度考慮。而且傳統(tǒng)假肢不能按照人的意圖進(jìn)行各種動作。

北京大學(xué)工學(xué)院智能系統(tǒng)與人體工程實(shí)驗室主任、博士生導(dǎo)師王啟寧表示，傳統(tǒng)假肢有各種各樣的問題，比如假肢關(guān)節(jié)角度、阻尼不可自主調(diào)節(jié)，只能在有限范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，并且沒有動力輸出。王啟寧認(rèn)為，如果想達(dá)到“賽博格”（人類與電子機(jī)械的融合系統(tǒng)）這樣的程度，需要依靠智能動力假肢。

技術(shù)演進(jìn)為智能假肢賦能

80年代，大量新技術(shù)與新材料引入假肢，實(shí)現(xiàn)了假肢的鈦合金化、碳纖維化等。除了假肢制作材料的不斷升級，更多的科技手段也被運(yùn)用在假肢矯形領(lǐng)域，例如可以利用軟件實(shí)現(xiàn)動態(tài)捕捉，視頻分析步態(tài)，用生物力學(xué)的知識幫助患者設(shè)計最合適的假肢。

致力于全面提高截肢者生活質(zhì)量，依托人工智能、腦機(jī)接口、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D打印技術(shù)等一系列新興技術(shù)，一些研究者進(jìn)行了仿生假肢等產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用。

例如，智能仿生手主要由仿生手和接受腔兩部分組成，通過傳感器來獲取用戶的肌電和神經(jīng)電信號，并做出動作，用徐佳玲的話說，這叫“用意念控制”。

對于肢體殘障人士來說，假肢的作用不再局限于美觀作用。區(qū)別于一般的假肢，智能假肢手最大程度貼近人手，它的每根手指由一個電機(jī)驅(qū)動，均能自動調(diào)節(jié)，使假肢與原來的肢體功能更接近。

腿部截肢者通常不太信任傳統(tǒng)假腿，原因是傳統(tǒng)假腿與大腦沒有建立聯(lián)系，行走時要緊盯著假腿和地面來給大腦提供信息，大腦處理信息的負(fù)擔(dān)加重。智能仿生腿，可以通過數(shù)據(jù)智能分析預(yù)判滑倒、絆倒等情況，控制機(jī)械關(guān)節(jié)，減輕或避免使用者受傷。

隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟，利用3D打印技術(shù)制作的假肢也越來越普及，它們重量很輕，大大減輕了患者的佩戴負(fù)擔(dān)，方便長期佩戴。

智能假肢改變殘障人士生活

近年來，智能假肢等高科技助殘設(shè)備在我國各大展會頻頻亮相，包括去年11月在上海舉行的第五屆中國國際進(jìn)口博覽會、今年4月在海口舉行的第三屆中國國際消費(fèi)品博覽會，以及在武漢舉行的2023年世界大健康博覽會等。

在我國，智能假肢正一步步從展臺走進(jìn)生活。

“90后”女生張超凡是吉林省超凡夢想公益基金會理事長，左臂天生殘缺。一年前，她配合科研團(tuán)隊測試智能仿生手，如今已能完成抓握物品、寫字、繪畫、疊衣服等動作。

張超凡在用智能仿生手寫字。 高龍安 攝

“其實(shí)我本來已經(jīng)習(xí)慣截肢后的生活了，但是智能仿生手可以讓我雙手來抓握火炬，點(diǎn)燃圣火，在生活中也很方便，拿水杯、擰瓶蓋都是可以的?！毙旒蚜嵴f。

仿生假肢不僅適用于日常生活，還可以幫助患者繼續(xù)從事運(yùn)動和娛樂活動。例如，有些仿生假肢可被用于跑步、攀巖、游泳等多種體育運(yùn)動，幫助患者積極參與社交和娛樂活動。

去年3月2日，殘疾人游泳運(yùn)動員賈紅光用一款國產(chǎn)智能仿生手，順利完成了北京冬殘奧會火炬?zhèn)鬟f任務(wù)。完成交接后，一位觀眾向他發(fā)出握手邀請，他伸出手，仿生手的手掌緩緩張開，和對方的手接觸后，竟自然握起，完成了一次友好的握手?！翱萍紟舆M(jìn)步，也為我們殘疾人提供了很多便利。”賈紅光說。

而前不久在千島湖畔，本屆亞殘運(yùn)會火炬手、射箭運(yùn)動員葉金燕依靠一條深空灰色涂裝的智能仿生腿完成火炬?zhèn)鬟f。

隨著科技的發(fā)展，越來越多像智能仿生手、智能仿生腿這樣的設(shè)備、裝備幫助殘障人士彌補(bǔ)了身體的缺憾，點(diǎn)燃了逐夢的信念。

（綜合新華社、科普中國、中國新聞網(wǎng)、新華日報、科技日報、中國醫(yī)藥報等）