虚拟现实疗法缓解截肢者的幻肢痛

患者的虚拟手臂叠加在实时视频画面上,通过连接到残肢的电极进行控制

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由于一种潜在的新型实验性疗法,涉及虚拟现实,遭受幻肢痛的截肢者可能会得到一些缓解。

据今天(2月25日)发表在《 Frontiers in Neuroscience》杂志上的一项案例研究详细介绍,一名手臂被截肢后患有严重幻肢痛长达48年的人,在实验性治疗后,疼痛感显著减轻。该治疗使用来自他的残肢的信号来控制虚拟现实手臂。

科学家们表示,这种疗法前景广阔,但需要在更多患者的对照临床试验中进行测试,以证明其疗效。


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人们失去手臂或腿后,经常会体验到缺失肢体的疼痛感,称为幻肢痛。高达 70% 的截肢者会经历幻肢痛,这种疼痛可能是慢性和使人衰弱的。疼痛的原因尚不清楚,但可能源于缺失肢体的残余大脑表征

瑞典查尔姆斯理工大学生物医学工程博士生、研究人员 Max Ortiz Catalan 说:“幻肢痛在截肢者中非常常见。“不幸的是,今天还没有一种对所有人都有效的单一疗法。”[参见截肢者使用虚拟现实系统的视频]

目前治疗幻肢痛的方法包括药物、针灸、催眠和“镜像疗法”,后者涉及截肢者将完好的肢体放入一个装有两个镜子的盒子中,镜子的位置使得正常的肢体看起来应该在截肢肢体的位置。镜子中的反射欺骗大脑,使其认为反射的肢体是缺失的肢体。镜像疗法在小型研究中显示出一定的有效性,但仍存在争议。

控制虚拟手臂

在新的研究中,Ortiz Catalan 和他的同事开发了一种涉及增强现实的疗法,并在一个人身上进行了测试,这个人的幻肢痛对其他治疗方法没有反应。

电极记录了患者残肢的肌肉信号,并使用软件将这些信号转换为虚拟手臂的运动,该虚拟手臂叠加在网络摄像头拍摄的患者视频上。通过思考移动他缺失的手臂,患者能够控制虚拟手臂,用它来执行诸如在赛车游戏中驾驶模拟汽车之类的任务。

患者报告说,他的疼痛逐渐减轻,并在他的虚拟现实治疗过程中经历了无痛期。他说他的手从感觉痛苦地握紧变为感觉张开和放松。

与镜像疗法或由完好肢体控制的虚拟现实系统相比,新系统使用来自受损肢体本身的信号,因此双侧截肢者也可以使用,研究人员说。

Ortiz Catalan 告诉 Live Science,传统康复的最大问题之一是患者无法完成他们的治疗。他说,新的虚拟现实疗法会更有趣和更具吸引力。

需要临床研究

英国牛津大学的神经科学家 Tamar Makin 说,使用残余肌肉活动来控制虚拟手臂并不是全新的,他研究幻肢痛,但没有参与这项研究。研究人员还使用来自残肢的肌肉信号来控制假肢。

Makin 赞扬了这项工作,但表示,在进行更多患者的对照研究之前,很难得出关于该疗法有效性的结论。

查尔姆斯大学的研究人员计划与萨尔格伦斯卡大学医院、哥德堡大学和医疗技术公司 Integrum 合作进行这样一项研究。

与此同时,研究人员开发了一个可以在家中使用的系统版本,一旦获得批准即可使用。研究人员说,由于中风或脊髓损伤而行动受限的患者也可能从这种疗法中受益。

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Tanya Lewis is a senior editor covering health and medicine at 大众科学. She writes and edits stories for the website and print magazine on topics ranging from COVID to organ transplants. She also appears on 大众科学's podcast Science, Quickly and writes 大众科学's weekly Health & Biology newsletter. She has held a number of positions over her eight years at 大众科学, including health editor, assistant news editor and associate editor at 大众科学 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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