「ほとんど本物みたい」学者ら、人間の腕の骨とバイオニック義肢をつなげることに成功

数年前、オランダに住む一人の女性が、新世代のバイオニック義肢を開発する国際的な研究「DeTOP」に参加した最初の患者の一人となった。先日、プロジェクト・チームは研究の成果を公に発表した。バイオニック義肢を人間の骨、筋肉、神経と融合させることに成功したのだ。この研究は科学雑誌「Science Robotics」に掲載された。

奇跡の義肢

オランダ人のカリンという女性は、20年以上前に農作業中の事故で右腕を失った。彼女はその後何年も耐え難い幻肢痛に悩まされていた。標準的な義手はかさばりすぎたし、それがあることでむしろ日常的な活動を妨げていた。この問題を解決するために、カリンはDeTOPプロジェクトに参加することを決めた。

スウェーデンのメルンダル病院バイオニクス・疼痛研究センターのマックス・オルティス・カタラン率いる科学者、外科医、そしてプロジェクトエンジニアのチームは、義肢を人間の骨格に直接接続し、埋め込まれた電極のネットワークを通じて神経や筋肉にリンクさせる新しい形のマンマシンインタフェースを開発した。神経筋と骨格を組み合わせたインプラントにより、人は義肢を精神的なレベルでコントロールし、物を持ち上げたり、指を自在に動かすことができる。

骨とチタン

科学者たちによれば、最も困難な作業は、骨と義手を接続することだった。これを助けたのはチタンである。チタンは骨質と繋がり、強力な機械的結合を作ることができる特性を持っている。

この金属のおかげで、インターフェイスの基礎となったのは棒状のチタン製インプラント2本で、わずかに残った橈骨と尺骨と融合し、取り外し可能な人工関節を取り付ける動力要素として使用された。

バイオニック義肢

© 写真 : Ortiz-Catalan et al./Science Robotics

バイオニック義手と日常生活

研究の結果、カリンは以前は制限されていた日常生活動作の80％をこなせるようになった。義手を使い始めて数年で、ドアノブを回したり、料理をしたり、電化製品を修理したり、その他の日常作業ができるようになった。また、幻肢痛が軽減し、その頻度もかなり少なくなったという。

バイオニック義肢

© 写真 : Ortiz-Catalan et al./Science Robotics

カリンはDeTOPプロジェクトに参加している3人の患者のうちの1人である。他の2人の患者の研究はまだこれからだが、学者たちはすでに興奮し希望を抱いている。彼らは、近い将来、この種のバイオニック義肢を、それを必要とするすべての人が使えるようになると信じている。

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