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小さな磁石制御で自分の意思で指を動かすことができる義手が開発される

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(著)

公開:

磁石で制御する義手を自分の意志で動かし、握手する男性この画像を大きなサイズで見る
© 2024 Scuola Superiore Sant’Anna
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 小さな磁石で筋肉の動きを読み取り、自分の意志で失われた手や指を動かすことができる義手が開発されたそうだ。

 最新の自分の思考で動かす義手は、生身の手と同じような細かい動きを実現しつつあるが、そうした義手の多くは、電極などのそれなりに複雑な電子機器を脳や体に埋め込む必要がある。

 イタリア、スクオーロ・スーペリアーレ・サンタンナ(Scuola Superiore Sant’Anna)のクリスチャン・チプリアーニ教授らは、その問題を小さな磁石を使うことでクリアした。

 それはずっとシンプルだが、電極に負けないくらい細かい動きを再現することができる最先端の義手だ。

残された筋肉の動きを磁石で読み取る義手

 磁石制御の義手は、2022年9月に事故で左の前腕を切断したダニエル氏(34歳)の協力のもと開発が進められた。

 ダニエル氏の場合、腕は切断したものの、失った手や指を動かそうとすると、それに応じて残された筋肉が動いてくれた。

 チプリアーニ教授らは、そうした筋肉の動きをMRIスキャンや筋電図で丁寧に確かめていった。

 ダニエル氏が被験者に選ばれた大きな理由の1つは、彼に失った左腕に感覚が残っていたことだ。この不思議な感覚を幻肢(げんし)という。

 この幻肢が手を動かそうと思った時に反応する残された筋肉の動きを調べるのに都合がよかったのだ。

 こうして筋肉の動きをおおむね把握したところで、そうした筋肉に数mmの小さな磁石を6つ埋め込み、さらに義手を装着する。使用されたのはPrensilia社製のバイオニックアーム「Mia-Hand」だ。

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義手でコップに水を注ぐダニエル氏 image credit:Sant’Anna School of Advanced Studies

 義手の装着部分には磁界センサーが内蔵されている。ダニエル氏が手や指を動かそうとすると残された筋肉とそこに埋め込まれた磁石が動くので、それをセンサーで読み取る。

 するとそれが義手の動作に反映されるのだ。

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磁石制御の義手を装着したダニエル氏。洗濯バサミも器用に扱うことができる image credit:Sant’Anna School of Advanced Studies

自分の意志で手や指の動きを制御できるように

 ダニエル氏はこの磁石制御式の義手を使って、ビンの蓋を開ける、ドライバーを使う、ジップロックを閉める、ナイフで切る、物を拾って移動させるなど、さまざまな作業をこなすことができたという。

 また握力を調整し、壊れやすい物を優しく扱うこともできたそうだ。

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ビンの蓋も器用に開けられる image credit:Sant’Anna School of Advanced Studies

 チプリアーニ教授は、「最初の患者での試験は成功しました」とプレスリリースで述べている。

 今後はこのプロトタイプをさらに洗練させるべく、さまざまな四肢切断の患者たちで試験が繰り返されていくことだろう。

 この研究は『Science Robotics』(2024年9月11日付)に掲載された。

References: “It feels like I'm moving my own hand”. A research team from the Sant'Anna School in Pisa has developed the prosthesis of the future, the first in the world with magnetic control | Scuola Superiore Sant'Anna / Tiny implanted magnets make for better, simpler control of prosthetic hand

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この記事へのコメント 5件

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  1. 更に進んでフィードバック機能が追加されるといいね。熱い冷たいはともかく触覚と圧力を感じられると物に触っている実感があるし力加減もしやすい。技術の進歩に期待。

    • +8
  2. 将来的に義手技術はロボットに使われ、失った手足は
    iPS細胞で1か月入院や通院するだけで再復活なんて
    時代来るだろうな

    • +5
  3. どうせ日本に来るのは何十年後だろうけどね……

    • 評価

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