“你可以感觉到你正在触摸另一个人”：新的假肢装置可以检测温度

用新装置改造的假肢可以让截肢者检测物体的温度变化，并感知他们何时接触另一个人。

科学家们首次让截肢者能够通过假手感受到温度，克服了研究人员所说的为假肢注入人类肢体所有感官的最后障碍之一。 

该团队通过在患者的假手中植入一个小型装置来实现这一壮举。其中包括一个放置在食指尖端的温度传感器，该传感器与一个设备或热电极相连，该设备或热电极连接到患者手臂的其余部分。这就创建了一个反馈回路，其中传感器检测到的温度变化被传递到患者的中枢神经系统；然后，大脑将温度变化解释为失踪的手“感觉到”的。 

法布里奇奥是一名来自意大利的 57 岁男子，出于隐私原因，他的姓氏没有被透露。他在 20 岁时右臂肘部以下被截肢，是第一个接受新设备的人。在一年多的时间里，他参加了实验室实验，最终证明了他改良的假肢的温度传感能力。

例如，在一项实验中，Fabrizio 成功区分了视觉上相同的瓶装水，温度范围从 104 华氏度（40 摄氏度）到 68 华氏度（20 摄氏度）。他每次使用新设备时都能正确区分温度，而关闭设备时的正确率只有 33%。 

在另一项测试中，他使用该设备对不同温度的金属立方体进行分类的速度比不使用该设备时快得多。还有一次，法布里奇奥在蒙着眼睛的情况下，仅通过戳戳人类手臂和假肢就可以区分它们——在使用该设备的测试中，80% 的测试成功，而在没有该设备的测试中，这一比例为 60%。 

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新设备背后的研究人员在周五（2 月 9 日）《Med》杂志上发表的一篇论文中描述了他们的发现。他们说，这项发明既具有有用的功能，又可以让截肢者的生活更加愉快。 

“我们往往低估了手作为与他人有效互动方式的重要性，”Silvestro Micera，该研究的共同高级作者、瑞士洛桑联邦理工学院转化神经工程教授，告诉生活科学。 

“最酷的是，法布里奇奥有一次偶然被实验室里一名学生的手臂碰了一下，他说，‘哇，这是人类，’”米塞拉说。 “所以很酷的事情是你可以感觉到你正在触摸另一个人。”

多年来，技术进步提高了假肢的触摸感应能力。然而，温度感知一直难以人工复制。

2023 年，Micera 和同事发现，手臂部分被切除的人仍然可以检测到残肢皮肤上的不同温度。众所周知，截肢者经常会感觉失去的肢体就好像它仍然存在一样——这种现象称为“幻肢”。 

该团队开发了一种方法来利用剩余的感觉，然后将该技术嵌入商业假肢中。这就是为什么他们与 Fabrizio 一起测试了该设备，Fabrizio 已经有了假肢，并且也参与了最初的 2023 年研究。 

米塞拉说，该设备的“美妙之处”在于你不需要更换截肢者的假肢。理论上，它可以集成到任何商业假肢中，无需进行手术安装。该设备还采用电池供电，因此无需插入电源，因此更易于佩戴。

英国牛津大学工程科学副教授 Jeroen Bergmann（未参与这项研究）表示：“需要为患者创造更自然的方式与环境互动的设备。” ，在一封电子邮件中告诉《生活科学》。 “这项工作展示了一种解决这一需求的有前途的方法，但需要做更多的工作才能真正使其适合现实世界的应用，”他说。 

北卡罗来纳州杜克大学生物医学工程教授沃伦·格里尔（Warren Grill）也没有参与这项研究，他赞同伯格曼的评论。他在一封电子邮件中向《生活科学》表示，这些发现是“传感假肢开发中令人兴奋的进步”，但在日常环境中还需要进行更多研究。 

英国巴斯大学电子电气工程讲师 Leen Jabban 也没有参与这项研究，这样的评估将让人们更深入地了解该设备可能为患者带来的好处。 ，在另一封电子邮件中告诉《生活科学》。 

该团队目前正在改进该设备，例如，他们想了解空气温度和湿度等因素如何影响其性能。很快，他们希望开发出一种假肢，可以恢复人手的所有感觉，并且可以在家使用。他们的目标是在两名志愿者身上初步测试该设备。 

米塞拉说：“希望三年后，会有两个人永远在家中佩戴这些假肢，并有可能从我们的自然手中获得我们日常所拥有的所有感觉。”