虛擬現實療法緩解截肢者的幻肢痛

患者的虛擬手臂疊加在即時影片畫面上,透過連線到殘肢的電極進行控制

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由於一種潛在的新型實驗性療法,涉及虛擬現實,遭受幻肢痛的截肢者可能會得到一些緩解。

據今天(2月25日)發表在《 Frontiers in Neuroscience》雜誌上的一項案例研究詳細介紹,一名手臂被截肢後患有嚴重幻肢痛長達48年的人,在實驗性治療後,疼痛感顯著減輕。該治療使用來自他的殘肢的訊號來控制虛擬現實手臂。

科學家們表示,這種療法前景廣闊,但需要在更多患者的對照臨床試驗中進行測試,以證明其療效。


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人們失去手臂或腿後,經常會體驗到缺失肢體的疼痛感,稱為幻肢痛。高達 70% 的截肢者會經歷幻肢痛,這種疼痛可能是慢性和使人衰弱的。疼痛的原因尚不清楚,但可能源於缺失肢體的殘餘大腦表徵

瑞典查爾姆斯理工大學生物醫學工程博士生、研究人員 Max Ortiz Catalan 說:“幻肢痛在截肢者中非常常見。“不幸的是,今天還沒有一種對所有人都有效的單一療法。”[參見截肢者使用虛擬現實系統的影片]

目前治療幻肢痛的方法包括藥物、針灸、催眠和“映象療法”,後者涉及截肢者將完好的肢體放入一個裝有兩個鏡子的盒子中,鏡子的位置使得正常的肢體看起來應該在截肢肢體的位置。鏡子中的反射欺騙大腦,使其認為反射的肢體是缺失的肢體。映象療法在小型研究中顯示出一定的有效性,但仍存在爭議。

控制虛擬手臂

在新的研究中,Ortiz Catalan 和他的同事開發了一種涉及增強現實的療法,並在一個人身上進行了測試,這個人的幻肢痛對其他治療方法沒有反應。

電極記錄了患者殘肢的肌肉訊號,並使用軟體將這些訊號轉換為虛擬手臂的運動,該虛擬手臂疊加在網路攝像頭拍攝的患者影片上。透過思考移動他缺失的手臂,患者能夠控制虛擬手臂,用它來執行諸如在賽車遊戲中駕駛模擬汽車之類的任務。

患者報告說,他的疼痛逐漸減輕,並在他的虛擬現實治療過程中經歷了無痛期。他說他的手從感覺痛苦地握緊變為感覺張開和放鬆。

與映象療法或由完好肢體控制的虛擬現實系統相比,新系統使用來自受損肢體本身的訊號,因此雙側截肢者也可以使用,研究人員說。

Ortiz Catalan 告訴 Live Science,傳統康復的最大問題之一是患者無法完成他們的治療。他說,新的虛擬現實療法會更有趣和更具吸引力。

需要臨床研究

英國牛津大學的神經科學家 Tamar Makin 說,使用殘餘肌肉活動來控制虛擬手臂並不是全新的,他研究幻肢痛,但沒有參與這項研究。研究人員還使用來自殘肢的肌肉訊號來控制假肢。

Makin 讚揚了這項工作,但表示,在進行更多患者的對照研究之前,很難得出關於該療法有效性的結論。

查爾姆斯大學的研究人員計劃與薩爾格倫斯卡大學醫院、哥德堡大學和醫療技術公司 Integrum 合作進行這樣一項研究。

與此同時,研究人員開發了一個可以在家中使用的系統版本,一旦獲得批准即可使用。研究人員說,由於中風或脊髓損傷而行動受限的患者也可能從這種療法中受益。

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Tanya Lewis is a senior editor covering health and medicine at 大眾科學. She writes and edits stories for the website and print magazine on topics ranging from COVID to organ transplants. She also appears on 大眾科學's podcast Science, Quickly and writes 大眾科學's weekly Health & Biology newsletter. She has held a number of positions over her eight years at 大眾科學, including health editor, assistant news editor and associate editor at 大眾科學 Mind. Previously, she has written for outlets that include Insider, Wired, Science News, and others. She has a degree in biomedical engineering from Brown University and one in science communication from the University of California, Santa Cruz. Follow her on Bluesky @tanyalewis.bsky.social

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