如何學(xué)會(huì)接受和控制假肢

　　北京時(shí)間11月28日消息，國外媒體近日刊載文章，講述了一名因在阿富汗戰(zhàn)爭中受傷而被截去右臂的美國軍人的故事，由此介紹了最新的機(jī)械假肢技術(shù)。以下是這篇文章的全文。

　　在爆炸過后，塞巴斯蒂安·加耶戈斯(Sebastian Gallegos)下士醒過來時(shí)看到的是10月份的太陽在水面上映射出的粼粼波光，這幅畫面是如此的令人襟懷舒暢，以至于他覺得自己是在做夢。然后一樣?xùn)|西映入眼簾，把他生生拉回到冷酷的現(xiàn)實(shí)中：那是一只臂膀，在接近水面的地方來回?fù)u擺著，有一條黑色發(fā)帶纏繞在手腕上。

　　那條伸縮發(fā)帶是對他妻子的紀(jì)念品，是在一元店買的護(hù)身符，他每次在阿富汗巡邏時(shí)都會(huì)綁在右臂上。而在此刻，從模糊意識(shí)的深處，他看到那條發(fā)帶像塊浮木一樣漂在懶洋洋的水流中，系在一條已經(jīng)不再屬于他自己的臂膀上。在昏迷以前，他被爆炸的氣流震了開去，被淹沒在一條灌溉水渠的底部。

　　兩年以后，這位下士擁有了一只假肢，那是一種價(jià)值11萬美元的機(jī)器設(shè)備，擁有電子馬達(dá)和傳感器，能讀取來自于大腦的信號(hào)。加耶戈斯現(xiàn)在正身處其職業(yè)治療師的辦公室里，一邊做著抬高和降低一塊海綿的動(dòng)作，一邊監(jiān)控一個(gè)電腦顯示屏，這個(gè)顯示屏正在追蹤其肩膀的神經(jīng)信號(hào)。

　　握緊拳頭，抬高手肘，他對自己說道。機(jī)械手臂抬了起來，但它那像爪子一樣的手則張了開來，結(jié)果是海綿掉到了地上。再試一次，職業(yè)治療師指示道。結(jié)果還是一樣;然后又接著嘗試。微小的齒輪急速運(yùn)轉(zhuǎn)著，他的眉毛由于精神上的努力而皺了起來。手肘抬了起來，這一次手掌仍舊保持著緊握的姿態(tài)。他長舒了一口氣——終于成功了。

　　“在還是個(gè)嬰兒時(shí)，你就能合上手掌。”這名下士說道。“而我現(xiàn)在不得不重新學(xué)習(xí)這樣做。”

　　這并非很簡單的任務(wù)。在1570多名由于在阿富汗或伊拉克戰(zhàn)爭中受傷而被截去手臂、腿、腳或手的美國軍人中，僅有不到280人失去了上肢。他們正努力嘗試使用假肢，但與失去了下肢的同袍們相比，他們在很多方面都面臨著大得多的困難。

　　整形外科醫(yī)師中有一種說法：腿可能更加強(qiáng)壯，但手臂和手則更加靈巧。人體上肢擁有大量的骨骼、關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)活動(dòng)度，是人體最復(fù)雜的工具之一。想要利用機(jī)械手臂來復(fù)制人體上肢的活動(dòng)，這會(huì)是一項(xiàng)極其痛苦而令人難以忍受的任務(wù)，需要被截肢者理解上肢運(yùn)動(dòng)所涉及的各種肌肉收縮活動(dòng)，而這些事情是他們原本無需思考就能做到的。

　　舉例來說，如果被截肢者想要彎曲手肘，那么就必須想象收縮二頭肌——雖然實(shí)際上這塊肌肉已經(jīng)不復(fù)存在，但要收縮二頭肌的想法仍舊會(huì)發(fā)出一個(gè)神經(jīng)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)會(huì)“告訴”假肢應(yīng)該做屈曲的動(dòng)作。從抓握一個(gè)杯子到翻動(dòng)書頁，上肢的每一個(gè)行動(dòng)都需要經(jīng)過這種大腦練習(xí)才能熟練掌握。

　　“上肢修復(fù)需要做大量的精神‘體操’。”圣安東尼奧布魯克陸軍醫(yī)療中心(Brooke Army Medical Center)負(fù)責(zé)指導(dǎo)加耶戈斯的職業(yè)治療師麗薩·斯穆爾·華爾特斯(Lisa Smurr Walters)說道。

　　但是，上肢運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性只是問題的一部分內(nèi)容。雖然在過去十年時(shí)間里，假腿技術(shù)已經(jīng)取得了迅速的發(fā)展，但假臂技術(shù)則一直都跟不上步伐，許多被截肢者仍舊在使用以身體為動(dòng)力的鉤狀物。自前蘇聯(lián)在二十世紀(jì)六十年代首先開始研制至今，大多數(shù)一般的電子手臂都已經(jīng)有所改進(jìn)，使用了更輕的材料和微處理器，但仍舊很難控制。

　　此外，上肢還必須應(yīng)對感覺的喪失這一至關(guān)重要的因素。觸覺——這是人類用來分辨嬰兒皮膚與砂紙的區(qū)別，或是在握緊一把錘子與握緊手掌之間做出調(diào)整的感覺——已經(jīng)不復(fù)存在。

　　基于所有這些理由，將近一半的上肢被截肢者會(huì)選擇不使用假肢，而是用一只完好的手臂來取代兩只手臂的功能;與此相比，幾乎所有的下肢被截肢者都會(huì)選擇使用假肢。

　　但是，23歲的加耶戈斯是美國軍人被截肢者中正在從上肢假肢技術(shù)最新發(fā)展中得益的小部分人之一。在今年早些時(shí)候，他接受了一項(xiàng)開拓性的外科手術(shù)，這項(xiàng)手術(shù)名為“定向肌肉神經(jīng)移植術(shù)”，其作用是放大用來控制人體手臂的微小神經(jīng)信號(hào)。其結(jié)果是，額外的“插座”被創(chuàng)造出來，能讓假肢的電極與其相連接。

　　更多的“插座”讀數(shù)意味著更強(qiáng)的信號(hào)，能讓加耶戈斯對其假肢的控制變得更加直覺化，芝加哥康復(fù)協(xié)會(huì)(Rehabilitation Institute of Chicag)的托德·庫伊肯(Todd Kuiken)醫(yī)生說道，他是這套程序的開發(fā)者。加耶戈斯不必去想象收縮三頭肌和二頭肌才能握緊拳頭，而只需要想著要合攏手掌，那么相應(yīng)的神經(jīng)元應(yīng)該就會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)。

　　在未來幾年時(shí)間里，新技術(shù)將允許被截肢者感覺到自己的假肢，或是使用模式識(shí)別軟件來更加直覺化地移動(dòng)假肢，庫伊肯說道。此外，五角大樓正在開發(fā)中的一種新的假臂EKA Arm就比目前可用的任何假臂都靈活得多。

　　但對加耶戈斯下士來說，即使是在接受了神經(jīng)移植術(shù)的外科手術(shù)以后，想要熟練掌控自己的假肢也仍舊是一種挑戰(zhàn)，很可能還需要經(jīng)過幾個(gè)月的冗長沉悶的練習(xí)才能做得到。出于這個(gè)理由，只有大多數(shù)積極性較高的被截肢者——這些人被稱為“超級(jí)用戶”——才被允許接受這種手術(shù)。

　　加耶戈斯下士并非一直都是那樣的人。他的父親是一名陸軍老兵，不希望他加入步兵團(tuán)，但看起來加耶戈斯并未聽從這一建議。加耶戈斯是在德克薩斯州長大成人的，主要由他離異的母親在貧困的生活中撫養(yǎng)長大。他很聰明，抱有雄心壯志，而且還有那么點(diǎn)博學(xué)，他的妻子特蕾西(Tracie)說道，兩人曾是高中同學(xué)。如果他當(dāng)年去上大學(xué)的話，那么拿獎(jiǎng)學(xué)金看起來是十拿九穩(wěn)的事情。

　　但是，服兵役的想法到最后在加耶戈斯的腦海中占據(jù)了上風(fēng)。“我那時(shí)覺得，我還不夠成熟到去上學(xué)的地步，到大學(xué)里會(huì)變成乳臭未干的頑童。”他說道。加入海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在當(dāng)時(shí)看起來是一種完美的挑戰(zhàn)。

　　加耶戈斯熱愛海軍陸戰(zhàn)隊(duì)，后者看起來也同樣愛他。在2010年被部署以前，他成為了一個(gè)三人火力小組的領(lǐng)導(dǎo)者，并被送去學(xué)習(xí)基本的普什圖語，那是阿富汗最大族群所使用的語言。他所在的部隊(duì)——潘德頓基地(Camp Pendleton)第五海軍陸戰(zhàn)隊(duì)第三營L連于同年9月份抵達(dá)阿富汗赫爾曼德省(Helmand Province)，隨后馬上遭遇了這場戰(zhàn)爭中最艱苦的幾次戰(zhàn)役，在7個(gè)月的時(shí)間里陣亡了25人，大多數(shù)都是由于簡易引爆裝置爆炸而致死的。

　　在10月份，加耶戈斯下士走在穿越Sangin山谷地區(qū)的巡邏隊(duì)中，在涉水走過一條灌溉水渠時(shí)聽到了一聲巨大的爆炸聲，然后就昏了過去。醒過來的時(shí)候，他發(fā)現(xiàn)自己由于身穿防彈衣和攜帶武器的緣故而被“錨定”在溝渠底部。他嘗試用右臂支撐身體站起來，卻沒有意識(shí)到其實(shí)他的右臂已被齊肩切斷。

　　在一架撤離直升機(jī)上，加耶戈斯看到了自己的右臂，它看上去完好無損地包裹在繃帶里，讓他感到也許有希望能讓醫(yī)生重新接駁。但這種希望在布魯克陸軍醫(yī)療中心被澆滅了，隨后他開始了漫長的康復(fù)療程。他現(xiàn)在承認(rèn)道，當(dāng)時(shí)他的生活態(tài)度變得負(fù)面，原因是受到了另一名已被截肢的海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員的影響，這名隊(duì)員幾乎從來不使用假臂，因?yàn)橛闷饋韺?shí)在太不舒服。

　　但后來加耶戈斯下士碰到了一名來自空軍的被截肢者，他是最早來到布魯克陸軍醫(yī)療中心接受“定向肌肉神經(jīng)移植術(shù)”的軍人之一。這名空軍士兵警告他稱，康復(fù)療程可能會(huì)讓人覺得無比挫敗和痛苦，但其回報(bào)將是巨大的。“除非你目不轉(zhuǎn)瞬地看他，否則你根本不會(huì)意識(shí)到他已經(jīng)失去了自己的手臂。”加耶戈斯說道。“我當(dāng)時(shí)就在想：‘我想要做得比他更好。’”

　　但加耶戈斯首先要做的是，他必須學(xué)會(huì)應(yīng)對“幻肢痛”(又稱肢幻覺痛，系指患者感到被切斷的肢體仍在，且在該處發(fā)生疼痛)。這種疼痛感有時(shí)候足夠強(qiáng)大，以至于能讓這位高大健壯的海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員臥床不起，根本無法集中精力或是交談。

　　“他一直都感到疼痛。”特蕾西·加耶戈斯說道，她正在護(hù)理學(xué)院就讀。“但他不會(huì)抱怨，因?yàn)樗幌胍藗儐査?lsquo;你還好吧?’那個(gè)問題真的會(huì)讓他發(fā)狂。”

　　隨著時(shí)間的推移，藥物療法和外科手術(shù)已經(jīng)足夠抑制疼痛，他就開始練習(xí)自己的機(jī)械手臂。他發(fā)現(xiàn)，這條機(jī)械手臂就像是要跟他玩“腦筋急轉(zhuǎn)彎”似的，每每令其想要讓它“聽話”的努力付之東流。他曾不止一次地發(fā)狠說要把它扔出窗外。

　　在這種時(shí)候，他就會(huì)用想念自己在海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的戰(zhàn)友們的方式來自我激勵(lì)。到后來，他的假臂擁有了一只跟皮膚同色的硅樹脂袖子，上面鐫刻著所有10名在Sangin山谷地區(qū)喪生的L連戰(zhàn)友的姓名?，F(xiàn)在，當(dāng)他需要激勵(lì)的時(shí)候，就會(huì)看看那只假臂——也就是他原來綁著妻子發(fā)帶的地方——背誦那些名字就像是一種個(gè)人的祈禱。

　　當(dāng)加耶戈斯開始每天“穿用”機(jī)械手臂的時(shí)間變長以后，他的康復(fù)專家賴安·布朗克(Ryan Blanck)認(rèn)為，他可能已經(jīng)最好了接受“定向肌肉神經(jīng)移植術(shù)”手術(shù)的準(zhǔn)備。這種程序會(huì)冒充肌肉的能力，放大神經(jīng)信號(hào);通過將神經(jīng)重新導(dǎo)向健康肌肉，同時(shí)對組織進(jìn)行整形，使其更加靠近假肢中安裝的傳感器的方式，這個(gè)程序會(huì)增強(qiáng)大腦信號(hào)，從而增強(qiáng)其控制假肢的能力。

　　接受手術(shù)以后再裝上跟以前一樣的假臂，加耶戈斯幾乎馬上就感覺到了兩者之間的差別。他不再必須那么艱難地想著如何去收縮不同的肌肉：當(dāng)他想要假臂移動(dòng)時(shí)，它就會(huì)移動(dòng)，速度更快，而且更加靈活。

　　但這并不意味著，假臂會(huì)像他想要的那樣做動(dòng)作。他仍舊面臨著就像是“串音”的問題，也就是特定的神經(jīng)對其他神經(jīng)擁有支配地位。舉例來說，如果手腕神經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，那么病人可能不得不想著彎曲手腕才能讓手掌合上。但在不斷重復(fù)使用以后，神經(jīng)已將彼此區(qū)分開來，因此就不再需要這種“詭計(jì)”了，庫伊肯說道。

　　雖然假肢令加耶戈斯從中受益，但他還是未能克服在公眾場合穿戴機(jī)械手臂所帶來的窘迫感。一旦在人流涌動(dòng)的餐廳中露出假手，就會(huì)讓附近的孩子感到害怕。在黑暗的電影院里，他的假臂所發(fā)出的像“魔鬼終結(jié)者”一樣的聲音總會(huì)招來受驚后的竊竊低語。到直到今天，他都不會(huì)穿短球T恤衫到餐廳去。

　　“即使外面有75度(華氏度，相當(dāng)于24攝氏度)，我也會(huì)穿上夾克，只是為了避免被人盯著看。”他說道。

　　在幾乎淹死在阿富汗的一年以后，加耶戈斯都不能到水邊去，任何水都不行，哪怕是圣安東尼奧河的河邊步道River Walk也不行。但是，一名臨床醫(yī)學(xué)家逼迫他克服了這種心理焦慮，最開始是游泳，隨后是獨(dú)木舟，然后是沖浪。

　　本·柯凡力(Ben Kvanli)曾是一名奧運(yùn)選手，他現(xiàn)在運(yùn)營著一個(gè)專為殘疾軍人服務(wù)的獨(dú)木舟項(xiàng)目?？路擦φf道，加耶戈斯最開始是一個(gè)存有矛盾心理的槳手，但他的技術(shù)很棒，一部分原因是假肢迫使其更多地使用自己的核心肌肉。而且他滑得很快，快到柯凡力正在鼓勵(lì)他嘗試加入明年的殘奧會(huì)美國團(tuán)隊(duì)。

　　“獨(dú)立性在此扮演了重要的角色。”柯凡力說道。“他正在證明某些東西。”

　　加耶戈斯從孩提時(shí)代起就相當(dāng)自立，而在失去手臂以后，他一直都在與失去獨(dú)立性的痛苦展開搏斗。突然之間，他就不得不為了扣紐扣、拉拉鏈和系鞋帶而請求別人的幫助。而他厭惡求人幫忙。

　　在他起居室的墻上有一些小洞，見證了他想要使用假臂往墻上掛東西，但卻最終以失敗告終的嘗試。他還對一段記憶感到畏縮，那時(shí)他妻子在組裝一件起居室家具，他則由于無法自己裝配而大吼大叫。“做事情變得復(fù)雜得多了。”他說道。“我仍在探索自己到底能做到些什么，一天一天地慢慢摸索。”

　　出于這個(gè)理由，他不再像過去那樣制定未來的長遠(yuǎn)計(jì)劃。簡單地生活，他對自己說道：離開海軍陸戰(zhàn)隊(duì)，去上大學(xué)，學(xué)習(xí)如何用一只機(jī)械手系鞋帶?；蛟S——只是或許——成為一名殘奧會(huì)選手。

　　在最近的一個(gè)午后，他的夢想成真。在陽光斑駁的圣馬科斯河上，他駕著獨(dú)木舟順流而下，用的是一只不對路的假臂，原因是其本來要用于劃獨(dú)木舟的假臂在沖浪時(shí)壞掉了。正常情況下他應(yīng)該排在隊(duì)伍的前面，但這一天他的假臂不?；?，他只能奮力跟上大隊(duì)，而且看起來很是痛楚。

　　但他沒有抱怨任何事情。在這次6小時(shí)的旅途接近終點(diǎn)時(shí)，他從14英尺(約合4.3米)高的Graduation瀑布凌空滑落，這是他頭一次乘著獨(dú)木舟這樣做。在垂直落入泡沫飛濺的河水中以后，他的獨(dú)木舟一下子消失在水面上，隨后又輕巧地彈了出來。

　　在頭盔邊緣的下面，加耶戈斯的眼睛中帶著微笑，他滑向岸邊，把獨(dú)木舟扛在沒有受過傷的肩膀一側(cè)，開始了向上游的艱難跋涉。

　　而他并沒有要求幫助。