磁铁改善对假肢的控制
对于有假肢的人来说，最大的挑战之一是控制假肢，使其以与自然肢体相同的方式移动。大多数假肢是使用肌电图来控制的——一种记录肌肉电活动的方法——但这种方法只能对假肢进行有限的控制。
研究人员开发了一种替代方法，可以更精确地控制假肢。将小磁珠插入截肢残骸内的肌肉组织后，他们可以精确测量肌肉收缩时的长度，并且可以在几毫秒内将这种反馈传递给仿生假肢。这种称为磁显微测量（MM）的策略可以提供快速准确的肌肉测量。
使用现有的假肢装置，可以使用可以连接到皮肤表面或通过手术植入肌肉中的电极来获得人体肌肉的电测量。后一种程序是高度侵入性和昂贵的，但提供了一些更准确的测量。在任何一种情况下，肌电图 (EMG) 都只提供有关肌肉电活动的信息，而不是它们的长度或速度。
新策略基于这样一种想法，即如果传感器可以测量肌肉正在做什么，那么这些测量将提供对假肢的更精确控制。为此，研究人员将成对的磁铁插入肌肉中。通过测量磁铁之间的相对运动方式，它们可以计算出肌肉收缩的程度和收缩的速度。
为了控制假肢，这些测量值可以输入到计算机模型中，该模型根据剩余肌肉的收缩来预测患者的假肢在空间中的位置。这种策略将引导假肢装置按照患者想要的方式移动，与他们对肢体位置的心理画面相匹配。通过对整个肢体的数学建模，研究人员可以计算出要控制的假肢关节的目标位置和速度，然后一个简单的机器人控制器就可以控制这些关节。
研究人员设想，用于控制假肢的传感器可以放置在衣服上、附着在皮肤表面或固定在假肢的外部。
MM 还可用于改善通过称为功能性电刺激的技术实现的肌肉控制，该技术现在用于帮助恢复脊髓损伤患者的活动能力。这种磁力控制的另一个可能用途是引导机器人外骨骼，它可以连接到脚踝或其他关节上，以帮助中风或出现其他类型肌肉无力的人。
从本质上讲，磁铁和外骨骼充当人工肌肉，可以放大中风受损肢体中生物肌肉的输出。 MM 方法的另一个优点是它是微创的。一旦插入肌肉中，珠子可以在原位保留一生而无需更换。
传感器