组织整合仿生膝关节实现截肢后多功能下肢运动重建

来自麻省理工学院的研究团队通过开发骨整合机械神经假体(osseointegrated mechanoneural prosthesis)，解决了传统下肢假体运动模式单一、与神经系统交互不足的难题。该研究通过重建残肢肌肉几何结构、植入永久性电极和骨锚定接口，实现了仿生膝关节的神经驱动控制，使受试者获得超越常规假体的障碍规避能力，为截肢康复提供了神经具身化(neuroembodiment)新范式。

　　

这项突破性研究展示了如何通过组织工程与神经工程协同创新，重塑截肢者的运动功能。传统下肢假体长期受限于机械分离设计，仅能执行预设步态模式。研究团队提出的"三层架构"解决方案颇具匠心：在生物力学层面，采用钛合金骨植入物实现力传导；在神经接口层面，通过残肢肌肉重建形成拮抗肌对(agonist-antagonist myoneural interface)；在控制层面，开发能解析中枢神经信号的智能算法。

令人振奋的是，两名经股截肢(transfemoral amputation)受试者装配该假体后，其膝关节屈伸速度甚至超越生理极限。这种超常表现源于三大创新：永久性肌电电极提供高信噪比信号，骨锚定设计消除接受腔(socket)干扰，以及基于幻肢运动的控制映射算法。测试中，受试者无需刻意训练即可灵活调整步态，轻松完成楼梯跨越等复杂动作。

该研究首次证实了"神经具身化"假体的临床优势——当假体成为身体的自然延伸时，大脑会自发产生本体感觉。这种生物-机械融合范式或将成为未来肢体功能重建的金标准，为截肢者重获跑步、跳舞等非周期性运动能力带来曙光。