Nature Medicine：腿部截肢者感覺反饋的修復改善了其行走速度、代謝消耗和幻肢疼痛

傳統(tǒng)的假肢不能向膝上截肢者傳達有關運動或與地面交互的感覺信息，精神與身體的疲勞限制了使用者的行走速度和自信心，而缺乏從剩余的肢體到大腦的生理反饋導致了來自缺失肢體的幻肢疼痛。為了確定神經感覺反饋修復是否能解決上述問題，來自瑞士聯(lián)邦理工大學的Francesco Maria Petrini等人對兩名大腿截肢者進行了一項研究，在剩下的脛神經中植入4個神經內的刺激電極。參與者穿戴裝有腳與膝蓋傳感器的假肢，通過使用這一神經假肢裝置接受評估。這些傳感器驅動神經刺激，可以引起膝蓋運動和腳底接觸地面的感覺。研究發(fā)現(xiàn)，與無刺激試驗相比，在神經感覺反饋過程中，兩位參與者的行走速度和自我報告的信心都有所提高，而精神與身體疲勞的程度有所減輕。此外，參與者通過神經感覺反饋顯示幻肢疼痛減輕。這些結果為更多考察神經假體的感覺反饋修復在臨床中的表現(xiàn)提供了理論基礎。文章發(fā)表在Nature Medicine。

    盡管下肢假肢的發(fā)展取得了進步，但將這種裝置的感覺反饋恢復應用到大腿(膝蓋以上)或小腿(膝蓋以下)截肢者身上的潛在好處尚未得到研究。大多數(shù)外科技術非侵入式方法對感覺反饋恢復的測試僅局限于小腿截肢中，而小腿截肢的致殘率要低于大腿截肢。通過腹側腹內多通道電極(TIMEs)的直接神經刺激，可以使上肢截肢者感受到失去的手的觸覺，并利用它們進行長期的假肢控制。只有少數(shù)直接神經刺激實驗沒有觀察到對截肢者存在明顯的有益影響。通過神經刺激恢復上肢截肢者幻肢手的感覺反饋已被證明可以減少幻肢疼痛(PLP)。然而，低頻神經刺激治療下肢截肢患者PLP的療效尚沒有研究。在這項研究中，作者招募了兩個由于創(chuàng)傷性事件而進行截肢的志愿者，他們被植入4個TIMEs，植入位置在距離截肢處最近的脛骨神經殘端，需要超過90d。
方法：
1.實驗設計
    所有的參與者都被分配到相同的，被控制的干預組（干預條件為通過植入的神經接口提供神經刺激來恢復感覺反饋；控制條件為存在神經刺激提供感覺反饋）。干預條件和控制條件平衡，以隨機順序呈現(xiàn)。通過MATLAB vR2016b (MathWorks)中的randperm函數(shù)創(chuàng)建隨機序列。每個任務之前，主試都要確定隨機序列。
2.參與者
    參與者在參加研究前需簽署知情同意書。研究得到了塞爾維亞臨床中心倫理委員會和國家主管部門的批準。選取了3位單側經股動脈截肢患者，選取標準如下：(1)K4假肢使用者；(2)參與研究前受耐藥性PLP的影響。3名參與者接受了手術，但由于工作時間沖突，1名參與者決定不參加實驗，但參加了有限數(shù)量的其他流程。參與者1是一位49歲的男性，由于工作事故，他在參加這項研究前3年就接受了截肢手術。參與者2是一名35歲的男性，12年前曾因車禍而截肢。所有參與者都是假肢的熟練使用者。
3.流程
    （1）手術：
電極的植入在全身麻醉情況下進行。電極插入的切口位于大腿后部中間的股二頭肌和半腱肌之間的溝處，從截肢殘端開始約4.5 cm。為了識別坐骨神經，半腱肌向內側移動，股二頭肌向外側移動。參與者被植入了5個TIME-4H電極，其中4個在坐骨神經的脛骨支(目標位置)，1個在腓總支，按照相同的插入流程插入。這樣做是為了避免脛骨神經與腓總神經錯亂導致解剖出錯。首先，在神經外膜上開一個小窗口，外科醫(yī)生用它橫向穿過各種可見的神經束。這樣，電極穿過神經，其活動(刺激)部位與神經束接觸。電極就位后，通過其特定的固定片用縫線固定在神經外膜上。一旦所有的電極植入完成，通過剪下一小片筋膜并將其包裹在導電線上，可以將一個皮瓣提起。然后將皮瓣縫合到皮下組織。最后，鋼索穿過大腿并通過在前外側開的小切口拉出大腿，位置在髂嵴下方幾厘米處，這使得與外部神經刺激器的經皮連接成為可能。該刺激器嵌入了手術和整個實驗過程中使用的阻抗檢查功能。每次植入后，都要進行接觸檢查，以驗證激活點的阻抗小于100 kOhm，保證潛在的功能(在神經中注入電荷的能力)。手術持續(xù)約4小時。在研究結束時，兩名參與者都摘除了電極。
         （2）感覺特性：
    植入兩天后，要求參與者描述對刺激的反應。在每個映射過程中，有4個電極(每個電極有14個激活點)連接到神經刺激器(STIMEP)。STIMEP在電極激活位置和電極接地之間，提供了強度、時間、頻率可變的雙相平衡陰極第一脈沖電流。一名主試使用定制的軟件管理該設備。脈沖的強度范圍從10到980μA，脈沖長度固定在10到120μs，根據激活位置和頻率變化。每兩次訓練之間間隔2秒。要求參與者描述由神經刺激引起的感覺，描述其類型、范圍、強度和位置。作者開發(fā)了一個圖形用戶界面，以供本試驗使用。通過該軟件，記錄參與者的報告以及接受到神經電極刺激的參數(shù)。對于感覺類型，參與者可以從一個項目列表中選擇，但如果需要，也可以提出新的描述，以避免迫使他們將感覺與測試要求聯(lián)系起來。位置和范圍可以畫在腳和腿的圖像上。強度的范圍從0到10。如果需要的話，參與者也可以自由地描述被刺激的感覺。
4.神經康復
    第一個月后，由?ssur公司為參與者安裝假肢。事實上，如果所需要的運動模式與之前安裝的相似，那么新安裝的假肢在適應幾個小時之后就可以直接使用。神經假體由硬膜內電極、刺激器、外部控制器和感測鞋墊組成，位于定制的經股假體下方。微處理器控制的膝關節(jié)具有集成的膝關節(jié)編碼器，膝關節(jié)角度可通過藍牙以1°分辨率進行通信。鞋墊有織物襯底，在其上分布有七個壓力傳感器。傳感器的分辨率為0.05 kg，每個傳感器的最大可測重量為100 kg。感測鞋底采集放大系統(tǒng)的采樣頻率為75 Hz。該系統(tǒng)還有一個藍牙模塊，外部控制器在樹莓派3上實現(xiàn)。它通過一個串行外圍接口與嵌入固件的刺激器進行通信，并通過藍牙與傳感鞋底和膝蓋編碼器進行通信。便攜式微處理器控制傳感器讀數(shù)的記錄和獲取，并通過傳感編碼算法將其轉換為刺激參數(shù)。采集、記錄和編碼的過程持續(xù)50毫秒。神經刺激器和外部控制器被放置在每個參與者攜帶的一個小背包里。映射過程的結果用于將傳感器與活動位置耦合，從而在與傳感器自身位置相對應的幻像區(qū)域中產生一種感覺。鞋墊壓力傳感器和膝關節(jié)編碼器的讀數(shù)被用作控制輸入，用于刺激4個激活點。分別在跖骨中央、跖骨外側、腳跟和小腿(圖1)。根據線性關系，實時獨立地控制注入4個目標激活點的刺激脈沖的振幅。每個參與者都使用了相同的設置。雙相、對稱、陰極第一和矩形電荷平衡脈沖的振幅按如下線性關系：

其中c為刺激序列的振幅，s為傳感器讀出，s₀和s_max分別表示個人在行走過程中對傳感器鞋底施加的最小和最大壓力，編碼器為10度和55度；c_min和c_max是刺激振幅，分別引起最小和最大的感覺，由每個參與者根據映射程序報告。頻率固定在50 Hz。用于神經假體的感覺類型有觸覺、壓力和振動；對膝蓋來說，這是幻肢小腿的激活。

5.分析指標
    從電極植入后一個月測試行走速度、信心、代謝消耗和腦力勞動，并在植入后的第一個月進行疼痛治療。
（1）代謝消耗評估：
    采用可移動的肺活量測定系統(tǒng)(Oxycon mobile)進行氧氣消耗測量。然后用耗氧量除以每個參與者的體重來計算吸氧率(VO₂)。所有參數(shù)以5-s增量記錄，并使用個人計算機軟件進行處理。設備校準是在每次記錄前進行的，根據制造商手冊推薦的標準程序，使用自動環(huán)境、音量和氣體校準功能。氣體分析儀校準使用標準氣體混合物在180 kPa：O₂=16.25%;CO₂= 4.13%;少量N₂。實驗分別在室內和室外進行。所有的測試方案都是在有、無感覺反饋的情況下隨機進行的，試驗間有休息。在電動跑步機上。在跑步機上行走15分鐘并休息10分鐘后，要求每個參與者在跑步機上站立3分鐘并記錄此時的心肺參數(shù)。跑步機的速度每分鐘增加0.5 km h^{- 1}。每個速度下的VO₂是通過對以該速度行走的一分鐘內的記錄進行平均得到的。戶外散步是在草地上進行的。在收集基線靜息氣體交換數(shù)據3分鐘后，參與者以自己選擇的速度步行開始測試。為了達到并維持一個穩(wěn)定的狀態(tài)，這一階段持續(xù)6分鐘，從最后3分鐘的數(shù)據平均計算心肺反應。作者通過總VO₂和凈VO₂來測量步態(tài)效率?？?/span>VO₂被計算為相對于速度的穩(wěn)態(tài)VO₂歸一化，而凈VO₂被計算為按速度縮放的穩(wěn)態(tài)和靜止VO₂之間的差值。
（2）步行速度和信心評估：
    戶外實驗中，參與者被要求在沙地上行走。每種條件的時間為1分鐘，范圍為一個4.60×4.20 m的矩形區(qū)域，參與者必須在矩形區(qū)域外以8字形的路線行走(圖1)。有感覺反饋條件與無感覺反饋條件隨機出現(xiàn)，每個條件下，2名參與者總共進行了6分鐘×2次測試。在每一項試驗中都測量了行走的距離。在每次重復的最后，參與者還被要求在步行期間使用的數(shù)字從0到10來表示自己的信心程度。
（3）心理努力評估：
    為了評估參與者在有、無感覺反饋的情況下行走時的精神努力程度，作者采用了一種雙重任務模式，包括在沙地上行走的任務(主要任務)和同時執(zhí)行的三音調聽覺任務(次要任務)。步行任務與之前步行速度和信心評估部分描述的相同。聽覺任務包括通過耳機隨機呈現(xiàn)的標準、目標和異常音調。任務包括一個標準音調(900Hz，占80%)和兩個偏差音調(600Hz和1200Hz，分別占10%)，持續(xù)80毫秒，平均刺激間隔為1000毫秒。這些音調以隨機順序呈現(xiàn)給每個參與者，并通過耳機以雙耳播放。為了防止參與者習慣這項任務，作者在刺激間隔中加入了一個±200毫秒的非固定時間。參與者必須安靜地數(shù)著目標音調，忽略標準音調和偏差音調，同時在沙地上行走，無論是否有感覺反饋。參與者對一個目標音調的注意，與非目標音調（標準和偏差）相比，預期可以誘發(fā)波幅更大的P300。在ERP分析中，主要關注Pz電極，這是P300在頭皮中央最突出的位置。根據實驗的不同，“目標”和“異常”的刺激是600或1200Hz的音調。在目標和非目標條件下，計算了參與者的總平均ERP。此外，還計算了目標和偏差(非目標)條件下以及每個實驗條件下的P300振幅，取450-650毫秒時間窗，對結果進行統(tǒng)計分析。
（4）疼痛治療：
    在電極植入后的第一個月進行疼痛治療，以避免干擾假體的使用。兩名參與者都接受了兩種不同類型的疼痛治療：頻率變換刺激和頻率不變刺激。頻率不變刺激期間，進行固定頻率(50hz)的10分鐘刺激；頻率變換刺激期間，進行頻率可變的10分鐘刺激。在兩種情況下，訓練由2秒的刺激和2秒的暫停組成，在假肢被分離時進行傳遞。選擇頻率不變和頻率變換兩種范式，分別模擬恒頻刺激模式(前者)和可變頻率刺激模式(后者)。參與者1在每種刺激類型下接受了7次治療，而參與者2在每種刺激下接受了10次治療。使用NPSI和VAS問卷進行疼痛評估，評估時間包括：三個月、一個半月、植入前兩周、植入當天以及每一次治療前后等。

圖1. 神經康復

6.統(tǒng)計分析
    戶外步行測試采用標準的6分鐘步行測試；智力努力評估是通過重現(xiàn)Zink等人提出的雙重任務來設計的；室外代謝消耗以Waters等人以及Steffen等人的研究為基礎；室內代謝消耗的靈感來自Traballesi等人的研究；疼痛治療是根據Soin等人研究的方案設計的。作者在植入電極前計劃測量，當參與者提出不舒服時提供治療并安排隨訪。所有數(shù)據離線在MATLAB vR2016b中進行分析。數(shù)據以平均值±標準差或中位數(shù)和四分位數(shù)范圍表示。通Kolmogorov-Smirnov檢驗確定數(shù)據分布的正態(tài)性。根據Kolmogorov-Smirnov檢驗結果，采用單因素方差分析Kruskal-Wallis檢驗，對感覺特征、行走速度、行走信心、代謝成本和疼痛進行統(tǒng)計評估。Tukey-Kramer校正應用于多組數(shù)據的情況。對EEG信號進行2×2方差分析(感覺反饋/無反饋×目標/非目標音調)，并進行事后檢驗(配對t檢驗)。

結果：
    在研究的第一個月，作者描述了志愿者對神經刺激的反應。將強度、持續(xù)時間和頻率不同的短脈沖電流注入到每個電極點。志愿者根據感覺的類型、位置、范圍和強度進行描述。在幻肢的腳底和小腿感受到了在生理上相似的感覺，即志愿者報告的在這一位置感受到的觸覺、壓力、振動以及肌肉激活的感覺與未截肢腿的感覺相似。其他與生理上的感覺相差較大的感覺也被記錄到，如針刺、脈搏跳動和電流被喚起等感覺，這些與之前使用相同技術的實驗中觀察到的相似，沒有被用于神經假體測試和疼痛測試中。感覺的范圍是固定的，當脛骨神經內注射的電荷改變時，感覺的范圍沒有變化(或只有輕微的變化)。感知到的感覺強度與注入的電荷成正比。研究使用感覺地圖來校準神經假體 (圖1)，其中包括硬膜內電極，一個刺激器，一個外部控制器和一個感應的鞋墊，位于一個定制的經股假體下面。微處理器控制的膝蓋有一個集成的膝蓋編碼器。兩個鞋墊壓力傳感器和一個膝關節(jié)編碼器的讀數(shù)被用作控制輸入，用于刺激4個激活點(圖1)。其中3個激活點引起了觸感，壓力或振動在中央跖骨，側跖骨和腳后跟；1個激活點引起了幻肢小腿的激活感 (圖1)。通過直接神經刺激獲得的腳接觸和膝關節(jié)運動的感知，是在沒有預先訓練的情況下，由佩戴假肢的使用者在行走時整合在一起的。為了驗證神經假體的使用是否可以為參與者提供臨床幫助，作者向參與者提出了行走任務的挑戰(zhàn)，將有感覺反饋的試驗與沒有感覺反饋的試驗進行對比。
    當參與者走在戶外的沙地上時，評估他們的速度和信心(圖1)。參與者使用數(shù)字0到10來表示他們對假肢的信心。在測試過程中，當提供感官反饋時，參與者的速度顯著提高(圖2a)。在上一階段，參與者1以更高的速度行走，提高了3.56±1.45 m min ^{- 1}(均值±標準差，P < 0.05)，而參與者2的改善幅度為5.68±0.44 m min^?1(均值±標準差，P < 0.05)。報告的置信度(圖2b)，參與者1從4.85±0.69提高到7.71±0.48(均值±標準差，P < 0.05)；參與者2從2.7±1.09到5.55±0.8(均數(shù)±標準差，P < 0.05)。威肯斯等人以及許多后續(xù)研究提出，為了評估行走時使用假體耗費腦力的程度，參與者參與了一種雙重任務范式。具體來說，參與者被要求走路(主要任務)，安靜地計算通過耳機傳遞的目標音調(次要任務)，同時忽略所有非目標音調。與非目標音調相比，注意目標音調可以激發(fā)出一個可分辨的、波幅更大的P300成分。更大的P300表明更多的精神資源被用于第二項任務，也就是說，參與者并沒有將他們的注意力僅僅分配到第一項任務上(即假肢的使用)。2×2方差分析(ANOVA) (感覺反饋與無反饋×目標音與非目標音)結果顯示，兩個參與者的P300振幅隨音調的不同而不同(P < 0.05，圖2c-e)。此外，研究還得到了交互條件×聲調對兩個參與者的主要影響(P < 0.05，圖2c-e)。事后分析顯示，在感覺反饋條件下，兩個參與者的皮層反應均顯著高于非目標音調(P < 0.01) (圖2c-e)，而在無反饋條件下沒有顯著差異(P > 0.05)。這表明，在沒有反饋的步行條件下，參與者不能直接注意到雙重任務，這表明與有感官反饋的步行相比，參與者需要花費更高的精神努力。

圖2. 步行速度、信心和精神努力評估

BIOSEMI腦電系統(tǒng)介紹
為了確定神經假體對身體疲勞的影響，參與者被要求在室外和室內行走，同時測量他們的代謝消耗(即耗氧量)。在室內，參與者被要求在跑步機上行走，同時速度每分鐘增加0.5公里/小時。戶外散步是在草地上進行的，參與者以自己選擇的速度步行。在室內，當提供刺激時，兩名參與者在跑步機上的速度都提高了0.5 km h ^{- 1}(圖3a)，而在沒有感覺反饋的情況下，他們沒有信心提高到這一速度。此外，在感覺反饋試驗中，兩名參與者的平均吸氧率都較低：在大多數(shù)速度下，兩種相應速度之間存在顯著差異(P < 0.05;圖3 a)。在戶外，參與者1在保持步行速度的情況下耗氧量較低；參與者2的耗氧量較低，但在有感覺反饋的情況下，他的步行速度存在加快(補充表2)。這些結果表明，采用凈VO₂(方法)測量的整體步態(tài)效率有所提高：對參與者1，無反饋相比有反饋(0.261±0.027與0.215±0.026 ml kg^?1 m^?1，均值±標準差，P < 0.01)；對參與者2，無反饋相比有反饋(0.199±0.024和0.175±0.022 ml kg^?1 m^?1，均值±標準差，P < 0.01) (圖3b)。為了驗證低頻神經刺激是否能有效降低PLP，參與者接受了兩種類型的疼痛治療：頻率不變刺激和頻率變換刺激，這兩種刺激的頻率分別是固定的和可變的。頻率不變刺激和頻率變換刺激都是將固定位置的、與生理感覺相近的感覺作用在痛覺區(qū)域。

圖3. 代謝消耗評估

考慮到頻率變換模擬了傳入纖維觸發(fā)的泊松分布規(guī)律，作者假設頻率變換組會引起更愉悅和合理的生理感覺，從而更有效地緩解疼痛。進行10分鐘的刺激訓練。PLP的演變通過神經性疼痛癥狀量表(NPSI)和視覺模擬量表(VAS)進行測量，這些問卷分別在10分鐘刺激的前和后提供。參與者1與參與者2在頻率不變刺激和頻率變化刺激10分鐘后，疼痛水平都明顯降低(參與者1：P < 0.05;圖4a、b) (參與者2：P < 0.05;圖4e,f)。在單獨的控制階段之前和之后，沒有觀察到疼痛水平的差異，這些階段的效果與頻率不變刺激和頻率變化刺激相比是微不足道的(圖4b,f)。通過NPSI和VAS記錄從第一個療程到最后一個療程的疼痛水平下降（NPSI：參與者1為50~0；參與者2為32~12；圖4a、c、e、g）（VAS：參與者1為12vs0；參與者2為18vs9）。與機械被動裝置相比，商用微處理器控制的膝蓋能使參與者自主選擇的步行速度提高約8%。在本研究中，作者發(fā)現(xiàn)使用微處理器控制的膝關節(jié)(RHEO knee XC)進行戶外活動時，參與者的速度通過感覺反饋得到了更大的提高(>10%)。作者假設，在有感覺反饋的情況下，參與者通過向地上的肢體施加更大的力來增加他們的行走速度。事實上，單側下肢截肢者通過在地面上用兩條腿更有力地推動來產生步行速度的增加，健康的一條腿是增加力較大的一個，本文也觀察到此類情況。需要進一步詳細的分析來揭示代碼，解釋什么微觀運動學參數(shù)與感覺反饋和速度變化直接相關。本文發(fā)現(xiàn)，當在戶外使用感覺反饋假肢時，參與者發(fā)現(xiàn)他們對假肢的信心增加了，精神上的努力也減少了。作者認為這些發(fā)現(xiàn)是很有價值的，因為它們可能代表了解決假肢使用中高遺棄率的方法，而高遺棄率可能與缺乏自信和低舒適度有關。

圖4. 疼痛治療:NPSI測量

    此外，恢復生理上合理的感覺反饋是由參與者的中樞神經系統(tǒng)直觀地整合在一起的。這些EEG結果非常重要，因為它們來自于在自然環(huán)境下執(zhí)行的記錄(不是在無噪音、無干擾的受控實驗室條件下進行的，設計的動作也不那么復雜)。從長遠來看，創(chuàng)傷性膝上截肢會增加心血管疾病的發(fā)病率或死亡率，由心臟引起的死亡的相對風險是健康對照組的2.2倍。通過降低氧氣成本來改善步行的經濟性可以減少心肺負荷，這對解決這些問題非常重要。一項研究比較兩個電流源膝蓋(C-Leg和變阻器膝蓋)和一個機械被動膝蓋(Mauch SNS液壓)發(fā)現(xiàn)，當使用一個變阻器膝蓋以自主選擇的速度行走，代謝率與Mauch SNS相比下降了5%，與C-Leg相比下降了3%(沒有統(tǒng)計相關性)。在這項研究中，作者發(fā)現(xiàn)，在地面使用RHEO KNEE XC恢復參與者的感覺反饋時，代謝成本進一步降低(受試者2和受試者1的步態(tài)效率分別降低了12%和17.6%)。過去的研究表明，與非微處理器為基礎的假膝相比，在跑步機上用c形腿行走時，經股截肢者的VO₂降低了6.6%。這些研究是在大約3km h^?1的步行速度下進行的。另一方面，本文使用的跑步機試驗清楚地表明，在大多數(shù)參與者可接受的速度下，恢復感覺反饋會帶來平均吸氧率的降低。因此，作者發(fā)現(xiàn)感覺反饋進一步降低了使用微處理器為基礎的膝蓋的經股截肢患者的耗氧量。
    作者假設，當提供感覺反饋時，代謝成本的降低是由于兩腿之間行走對稱性的恢復和增加了自我選擇的行走速度(圖2)。實際上，步行更對稱的情況下，參與者的行走與健康人的行走更接近。而與截肢者相比，健康的行走方式會減少能量消耗。同時，由于自主選擇步行速度的增加(圖2)，代謝成本降低。事實上，Detrembleur等人的研究已經表明，截肢者的步行能量與自主選擇速度之間存在負相關關系：速度越小，代謝消耗越高。有趣的是，這些結果是在兩個熟練的假肢使用者身上得到的，人們可能會認為他們對假肢使用的進步空間會較為有限，也就是說，本文研發(fā)的產品可能對于行走能力較差或尚處在康復期間的患者更有效。在數(shù)值評定量表(0-10)上減少30%的疼痛被認為是一個有臨床意義的結果。本研究發(fā)現(xiàn)的改善率高于80%，在電極植入前疼痛得到了明顯的抑制。疼痛的急性(即短暫)減輕可以用門理論來解釋。疼痛的逐漸減輕直到完全消失，可能是由于感覺反饋，它觸發(fā)了大腦中有益的神經可塑性變化。由于參與者1在試驗研究的第一個月后沒有報告任何疼痛，而參與者2只是偶爾報告，作者無法調查使用假體對疼痛水平的影響。作者相信進一步的研究會很有趣。在緩解疼痛方面，頻率變換刺激并沒有比頻率不變刺激產生更好的效果，因此沒有跡象表明是否應該使用頻率變換刺激或是頻率不變刺激。換句話說，這些結果表明，刺激的范式并不影響疼痛治療的結果。
    不過，在這項研究中，只比較了兩種刺激模式，應進一步研究更多的刺激模式，以確定影響疼痛減輕的神經刺激參數(shù)。這項工作提出了一項概念驗證試驗，旨在提供初步證據，證明感覺反饋恢復對截肢者有幫助。需要更多的研究和試驗來證明較高截肢水平的情況下是否能提供類似的刺激選擇性。利用尸體試驗、計算模型和計算機模擬可以幫助優(yōu)化這一技術和不同截肢水平的手術程序。應該進行一項超過3個月的調查，招募更多的參與者，并進行家庭評估，以提供更可靠的數(shù)據，得出關于改善患者健康和生活質量的具有臨床意義的結論。需要開發(fā)完全可植入的設備來進行這種研究?？偟膩碚f，這項工作為臨床工具的開發(fā)鋪平了道路，這將顯著改善截肢者的健康和生活質量。

總結：
    本研究介紹并測試了一種新型的神經假肢裝置，發(fā)現(xiàn)這種裝有腳與膝蓋傳感器的假肢可以通過提供感覺信息，幫助使用者提升行走速度和信心，同時減少精神、身體的疲勞以及幻肢疼痛。在問題研究中，通過對比有感覺反饋與無感覺反饋下的行走速度、信心、代謝消耗、精神努力程度和患肢疼痛等各項指標，發(fā)現(xiàn)腿部截肢者感覺反饋的修復可以改善其行走速度、代謝消耗和幻肢疼痛等。在臨床應用上，有感覺反饋可以加快行走速度、緩解痛苦、增強信心、緩解心臟壓力，為神經假體的臨床研究提供了依據和發(fā)展方向。
    康復一直是腦機接口發(fā)揮特長的領域，也將是未來發(fā)展的重要領域，而這一領域中十分重要的一點就是解決問題并最大程度提升用戶體驗。這篇文章面向的是有需求的神經假肢，而且將受眾確定為膝蓋以上截肢的人群，以實際問題為依托開展研究。同時，感覺反饋在神經研究，尤其是腦機接口研究中占有重要地位，但在具體應用中，感覺反饋的修復能發(fā)揮多大的作用以及在哪些方面可以發(fā)揮作用一直存在爭議，該研究有針對性地設計實驗，同時考察幾個方面并進行獨立分析，對這一問題進行了解答。
原文：Sensory feedback restoration in leg amputees improves walking speed, metabolic cost and phantom pain