视频:寻找，并保持完美的假肢

手臂和腿部的肌肉和组织在一天中会发生变化。它们的升温、降温、僵硬、膨胀或收缩取决于活动水平、环境和年龄等因素。

但是一个假腿不会改变。依靠假肢的人每天都必须进行手动调整——通常是在假肢的插座内增加或去除填充物。在公共场合或穿着特定服装时，这可能是一个繁琐的过程。不进行调整会导致疼痛或活动受限。

华盛顿大学教授琼·桑德斯和她的团队正在创造一种新型的假肢:一种可以在一天中自动调整其适应度的假肢。她的团队隶属于生物工程系，专门为膝盖以下截肢的患者设计、制造和测试假肢，也被称为跨胫骨截肢。他们最新的原型可以在不需要调整填充或用户操作的情况下改变其适合度。它实时检测假肢插座和截肢部位的适应情况，并通过自动改变插座的大小做出反应。

在志愿者身上进行的测试结果非常有希望，研究人员希望不用在一天中增加或去除填充物。

“我们不希望人们不得不考虑他们的假肢是否合适，因为这是生活的一个障碍，”桑德斯说，他也是威斯康星大学的校友。

乍一看，这个原型就像一个典型的为膝盖以下截肢的人设计的假肢。但它包含几个关键功能，使自动调整成为可能:

• 一种凝胶界面材料——形状像袜子，使用者通常在截肢部位穿——含有少量铁。
• 三个超薄的传感器嵌入在假肢的插座内壁，探测到凝胶中铁的距离，并将数据发送到插座的微控制器。
• 微控制器计算是否需要调整。如果是这样，它就会向插座墙上的三个机动“面板”发送指令——两个在前面，一个在后面。面板可以向内移动使插座变小，或向外移动使插座变大。

面板所做的调整，也可以通过用户智能手机上的应用程序进行手动控制，通常小于一毫米。

“但它们有很大的影响，因为它们保持残肢和关节窝之间的契合，既不太紧也不太松——而是‘刚刚好’，”桑德斯团队的义肢医生凯特·阿林(Kate Allyn)说。

通过对志愿者的试验，该团队发现，这些自动调整取代了假肢使用者通常穿着的填充“袜子”，并在一天中不断更换。

“当我戴着这个原型机时，我不必考虑我的假肢。丹尼尔·伦利(Daniel Lumley)说。他是华盛顿大学的校友，也是帮助测试自动调节原型机的志愿者。

通过用户试用志愿者和Lumley一样，Sanders的团队正在收集关于设备性能的更详细数据，并致力于使原型机的马达更小、更轻。

桑德斯说:“我们正在制造一种真正有效的自动调节插座。”“我真的这么认为。”