原標題：有了意念當“揮” 假肢也能很“聽話”
delsys肌電實現“意念揮” 聽話假肢靈活應用
人可以用大腦的意念控制物體嗎?
“阿凡達”可以變成現實嗎?
位失去手臂的殘疾人可以用意念控制假肢運動并拿取物品嗎?
有了美delsys表面肌電測試儀，這些都不是幻想。答案也是肯定的!
美delsys表面肌電測試系統
16通道的表面肌電加上48通道加速度采集分析系統。帶運動偽影抑制(專利)的傳感器，可以自由運動， 傳感器端直接無線發射數據，測試者不攜帶傳感器以外的接收器，無線傳輸用特的傳輸協議，從傳感器端到接受器或電腦沒有何電纜連接。接收器可通過USB接口與電腦連接傳輸數據。肌電描記法的新樣式。EMG傳感器與3D加速度傳感器混合在同個傳感器上，這種革命性的混EMG/運動，以可靠的方式提供前所未有的數據組合。其新型設計具有產品預期的無可匹敵的品質性能，還可以在個軟件包中自由記錄噪音源。
中科學院深圳術研究院神經程研究中心研究員李光林及其團隊研發的多能仿生假肢，就是讓這切成為現實的科“法寶”。雖然是靠意念控制假肢，但并非直接從大腦處獲得控制令，而是利用患者肌肉表面的電信號(肌電信號，EMG)來控制假肢的運動。該方法通過肌電信號解碼識別人的運動意圖，其核心就是將肌電信號轉換為假肢動作信號的整套算法和信號處理術。
多能肌電假肢控制原理
長期以來，戰爭、疾病、自然災害、交通事故以及其他各種意外傷害成了成千上人的肢體殘疾，而未截肢者安裝假肢是恢復其肢體能的主要手段。研究和開發的假肢及假肢控制系統，改善和提假肢的操控性能，為眾多截肢者提供智能化、多能的假肢，能夠大程度地提他們的生活品質，增加就業機會。
傳統的假肢系統存在能單、操控緩慢、動作笨拙、維護困難等問題。隨著的信號處理術和性能微處理器的發展，些的假肢控制方法得以實現。表面肌電信號(EMG)由肌肉興奮時所募集的運動單位產生的多個動作電位序列(MUAPT)在皮膚表面疊加而成，是種非平穩的微弱信號。通過在殘留的肢體肌肉表面采集EMG信號并行解碼，就能夠獲取截肢者的運動神經信息，識別運動意圖，實現多自由度的假肢控制。
大腦向肢體發出動作信號，肢體做出相應反饋
眾所周知，大多數截肢患者都存在種幻覺，認為因截肢而失去的肢體依然存在，這被稱為“幻肢感”，如他們可以想象失去的肢體還可以拿取物品，甚至感受到疼痛等。當截肢者通過想象，用他們的幻肢做某動作時，大腦產生的運動神經信號使得殘存的肌肉收縮，產生肌電信號?？蒲腥藛T通過模式識別的方法可以解碼該肌電信號，從而得知截肢者想要做的肢體動作類型，控制系統便可驅動假肢成相應的動作。研究表明，針對前臂截肢者的情況，該方法對10個不同手臂動作的識別度達90%以上。
測試者通過意念，控制模特做出相應的動作
李光林及其團隊研發出的仿生假肢與口產品相比有兩個突出特點：重量更輕、成本更低。它利用3D打印術制作，重量僅200克，遠低于型假肢500多克的重量，大大減輕了患者的佩戴負擔，方便長期佩戴。重要的是，其售價也將遠遠低于產品。“目前市面上的這種假肢售價都在20-25元人民幣之間，多為口，真正有需要的患者負擔不起。我們開發的這款假肢預計售價僅在3-5元人民幣之間，這樣就有更多的人能用上了。”李光林表示。
截肢者可以用意念控制智能假肢拿起礦泉水瓶
以上是肘關節以下小分肢體缺失的解決辦法，但如果是肘關節以上截肢的患者怎么辦呢?對于他們，可用于假肢控制信號源的殘留肌肉不多，問題就復雜。對于位截肢者，由于肢體殘留肌肉有限或喪失，無法為多能假肢提供足夠的肌電控制信息，目前有效的解決方案之是肢體運動神經分布重建術。這種術將殘留的臂叢神經移植到人體肌肉或吻合到替代神經來實現缺失運動能信號源的重建，對于肩截肢者，將殘留臂叢神經移植到胸肌肉，經過數月的生長，臂叢神經便會在胸肌肉內重建。當截肢者通過想象做幻肢的某動作時，運動令會通過臂叢神經傳遞至胸肌肉并引起胸肌肉收縮，采集胸肌肉的EMG控制信息并行解碼分析，就可以預測截肢者手臂運動意圖，實現對多自由度假肢的神經控制。
肢體運動神經分布重建后，面對令，肌肉的收縮同樣可以產生相應的反饋
2015年，我個上臂截肢者神經能重建手術在深圳市南山區人民院由李文慶團隊和李光林團隊合作成，目前患者已康復。手術的成說明我已成掌握了神經能重建術。
李光林(中)與位截肢者共同測試肌電信號提取效果
我肢體殘疾人口為2412人，占總殘疾人口的29.07%，我累計存活的腦中風患者已達到600-700人，其中3/4患者會留下不同程度身體運動殘疾。我大約有226肢體截肢者。“如何用科為廣大殘疾人服務，這是我們做人智能協同研究的科研人員的目標，我們希望研制出低成本、多能的假肢，讓殘疾人恢復斷肢的能，重拾對生活的信心，甚至找回肢體健在時的溫暖回憶。”李光林說。目前，這款仿生假肢仍在實驗室階段，未來團隊將繼續改，以獲得更好的實用性能，早日取得療器械注冊證，推向市場。
