玉 山
伊拉克拉韋城外,黃沙飛揚(yáng),雖然才是上午,氣溫已升至38℃。36歲的美軍中士杰克·奇斯拉坐在裝甲車內(nèi),雙眼緊盯前方,他們?cè)谒褜け┩健M蝗灰宦暰揄?,急馳的裝甲車被下面埋藏的地雷所炸。奇斯拉大聲叫喊著,從車?yán)锱莱觥?/p>
這輛車上一共有5名士兵,3人在爆炸中身受重傷,奇斯拉傷勢(shì)最重,雙腳被炸飛。一天后,他被轉(zhuǎn)到德國,并進(jìn)行了雙腿截肢手術(shù):右腿從膝蓋以下截去,左腿則連膝蓋切除。
4個(gè)月后,奇斯拉竟能下床走動(dòng)了,在華盛頓特區(qū)華特·里德陸軍醫(yī)院治療中心,他散步時(shí)的步態(tài)幾乎和常人一樣。寬松的運(yùn)動(dòng)褲遮住了奇斯拉腿上安裝的人工裝置——“智能仿生腿”(C-Leg)。仿生腿配置在人體膝關(guān)節(jié)的電腦微處理器處理速度很快,并能根據(jù)使用者的步態(tài)進(jìn)行步幅等的調(diào)整。經(jīng)技師調(diào)校后,智能仿生腿可以幫助奇斯拉輕松通過任何復(fù)雜的地形。
智能仿生腿
以前若在戰(zhàn)場(chǎng)中失去雙腿,無異于終身殘廢。像奇斯拉這樣截肢后還能夠自由走動(dòng),要?dú)w功于這套價(jià)值5萬美元的電腦假肢,它以鈦與石墨制成,由德國奧托博克健康康復(fù)集團(tuán)公司制造。
奇斯拉的左腳裝設(shè)電腦假肢,右腳配置機(jī)械義腿,可以行走自如,并很快恢復(fù)了正常生活。2006年11月,他參加了紐約市馬拉松賽,駕駛手搖腳踏車,以3小時(shí)完成了42千米的賽程,他希望能盡快回到工作崗位,在肯塔基州納克斯堡基地?fù)?dān)任教官,并計(jì)劃周末駕駛哈雷機(jī)車馳騁。
對(duì)于那些使用純機(jī)械義肢的人來說,完成諸如上樓梯、散步或者打高爾夫球之類的運(yùn)動(dòng)都困難重重。每行動(dòng)一步都要預(yù)先想好。1997年,奧托博克集團(tuán)在世界矯形外科和康復(fù)技術(shù)博覽會(huì)上發(fā)布了他們的這款產(chǎn)品。該產(chǎn)品可以極大減輕肢殘人士的負(fù)擔(dān):全球首個(gè)由微處理器全程控制的膝關(guān)節(jié)能最大程度地模仿人類行走的自然狀態(tài)。微處理器可以通過傳感器獲得義肢的運(yùn)動(dòng)信息,并以每秒50次的運(yùn)算速度處理信息。智能義肢全天候運(yùn)轉(zhuǎn)。它將幫助肢殘人士向輕松無障礙的生活邁出漂亮的一步。
奇斯拉的康復(fù),聽起來似乎是個(gè)奇跡。但電腦假肢之類的神奇產(chǎn)品,以后卻會(huì)越來越多,也會(huì)越來越普遍。自2003年以來的美伊戰(zhàn)爭(zhēng),使美方付出約3000人死亡、2.3萬人受傷的代價(jià),其意外收獲卻是讓治療傷痛的新發(fā)明陸續(xù)問世。在治療和復(fù)健方面,軍事醫(yī)學(xué)研究獲得了令人訝異的進(jìn)展,并且其中不少新發(fā)明已為民間醫(yī)療機(jī)構(gòu)所采用,并向大眾普及。
神經(jīng)急救術(shù)
許多醫(yī)生認(rèn)為,顱腦損傷是致命傷。頭部受到嚴(yán)重創(chuàng)傷的士兵,存活率不到10%,復(fù)原后能自主生活者的比例更是低于5%。在2003年聯(lián)軍進(jìn)入伊拉克后,由8位神經(jīng)外科和神經(jīng)專科專家組成的醫(yī)療組,決定嘗試新療法治療腦顱損傷。該項(xiàng)療法被稱為“神經(jīng)急救術(shù)”。
治療中,醫(yī)生會(huì)先移除病人的部分顱骨,以免腦部的腫脹受到壓迫(否則腫脹會(huì)壓迫腦干導(dǎo)致不可逆昏迷)。隨后醫(yī)生在縫合患者的頭皮后,用微氣球和藥物讓腦血管通暢,充分滿足腦部的供血需求。這種療法與治療中風(fēng)的原理相似。經(jīng)數(shù)月消腫后,醫(yī)生再以電腦模擬病人腦骨制成壓克力(丙烯)植入,讓顱骨復(fù)原。由于手術(shù)的成功率很高,這些醫(yī)生們被譽(yù)為“開腦專家”。
馬里蘭州海軍醫(yī)院神經(jīng)外科專家洛克·阿孟達(dá)正是該項(xiàng)治療方法的研制者之一,他說:“我們把顱腦損傷當(dāng)作中風(fēng)處理,提前打開頭骨進(jìn)行手術(shù),防止了腦部供血不足而致的二次傷害,治療成功率也因此大幅提高?!彼烙?jì),接受神經(jīng)急救的患者,存活率能達(dá)到50%以上,超過1/3的患者可以像常人一樣工作、學(xué)習(xí),自主生活。
美國每年有140萬人受到顱腦傷害,這種手術(shù)已逐漸被各醫(yī)院所采用。
止血繃帶
自人類社會(huì)有戰(zhàn)爭(zhēng)以來,嚴(yán)重失血是士兵死亡的主要原因之一。時(shí)至今日,科技迅猛發(fā)展,在伊拉克和阿富汗的戰(zhàn)場(chǎng)上,仍有不少士兵由于來不及送去治療而失血死亡。不過,一種止血繃帶的問世將大大改善這種情況。止血繃帶以龍蝦殼的有機(jī)物質(zhì)甲殼素制成,可促使血液凝結(jié),一片10厘米見方的繃帶,可在30秒內(nèi)把傷口的出血止住。據(jù)統(tǒng)計(jì),在戰(zhàn)場(chǎng)上,有九成以上傷者由于使用了這種繃帶而減少了失血。
馬里蘭州戰(zhàn)傷研究中心主席羅勃·費(fèi)德羅上校說:“止血繃帶的原理與輪胎補(bǔ)漏貼片相似,遇血就會(huì)貼在組織周圍止血,效果遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)繃帶?!痹摮晒啥砝諏葆t(yī)學(xué)激光中心科學(xué)家所創(chuàng)造,內(nèi)含的甲殼素帶正電,可與帶負(fù)電的紅血球結(jié)合,形成凝塊。自2002年得到美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)投入臨床應(yīng)用后,止血繃帶迅速成為戰(zhàn)場(chǎng)上的必備藥物之一。從2006年起,這一產(chǎn)品開始大量推廣到公共醫(yī)療急救部門。
電子資訊牌
湯米·摩利士于1993年起擔(dān)任步兵軍醫(yī),在炮火激烈的戰(zhàn)場(chǎng)上進(jìn)行傷兵的救護(hù)工作。由于救護(hù)過程中經(jīng)常遭受暴風(fēng)雨的襲擊,他決心把士兵的醫(yī)療記錄數(shù)字化。摩利士今年38歲,是美國陸軍遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究中心主任,他在2001年研制出動(dòng)態(tài)戰(zhàn)場(chǎng)醫(yī)學(xué)資訊系統(tǒng)(BMIST)軟件,醫(yī)生可藉此軟件建立士兵的電子健康記錄,以便前線醫(yī)生或偏遠(yuǎn)醫(yī)院日后查閱。此外,這個(gè)系統(tǒng)還可以作為醫(yī)學(xué)教科書供人使用,也可以在戰(zhàn)場(chǎng)上供醫(yī)生搜尋診斷和醫(yī)學(xué)資訊。目前,此軟件已在英國、法國和加拿大等醫(yī)院使用。但這僅是眾多發(fā)明之一,美軍醫(yī)學(xué)研究部門于2005年開始試驗(yàn)“電子資訊牌”,并將其配戴在士兵身上。資訊牌能儲(chǔ)存相當(dāng)于數(shù)千頁紙的醫(yī)學(xué)檔案,醫(yī)生可在9米外輕易獲得士兵的電子資訊信息。
同時(shí),美軍正準(zhǔn)備引進(jìn)全數(shù)字化醫(yī)學(xué)資訊系統(tǒng),決心完全以電子方式建立920萬現(xiàn)役和退伍軍人的疾病、過敏和給藥狀況。這一系統(tǒng)可讓醫(yī)療人員對(duì)病人的健康情況了如指掌。有了這個(gè)系統(tǒng),既可判斷病人是否接受過化學(xué)藥物治療,還能防止致命的藥物交互作用。
摩利士相信這個(gè)系統(tǒng)還能為醫(yī)療診斷帶來更多好處。他認(rèn)為,將來可將BMIST與感應(yīng)器結(jié)合,醫(yī)生就可手持這個(gè)神奇的診斷器,把患者的體溫、脈搏、血壓等生命體征輸入電子資訊牌,為患者建立終身檔案。
由大腦控制的義肢
雖然有些科學(xué)構(gòu)想需要多年才能實(shí)現(xiàn),但前景誘人。美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃署(DARPA)計(jì)劃在未來4年,運(yùn)用價(jià)值4800萬美元的開創(chuàng)性義肢程式,制造出由腦電波控制的人工手臂和手掌。
該程式目前已在靈長類動(dòng)物身上試驗(yàn)成功。匹茲堡大學(xué)的研究人員教導(dǎo)一只猴子使用意念驅(qū)動(dòng)人工手臂的電極,使手臂可以撿起食物。這幕過去僅出現(xiàn)在科幻小說中的場(chǎng)景已發(fā)生在現(xiàn)實(shí)生活中。該大學(xué)的DARPA研究專家杰佛利·凌上校說:“猴子只要以意念控制,就可伸出機(jī)械手臂,把食物送進(jìn)嘴里,確實(shí)神奇?!?/p>
在實(shí)驗(yàn)中,研究人員將一系列電極與猴子大腦的某些部位相連,當(dāng)猴子學(xué)會(huì)一些基本的動(dòng)作,例如拿取食物時(shí),上述電極就會(huì)紀(jì)錄下猴子的腦電波活動(dòng)情況。在這一過程中搜集到的大量神經(jīng)數(shù)據(jù)可以很快輸入到一臺(tái)電腦中,電腦可以對(duì)上述信息進(jìn)行分析。并使之與猴子手臂的活動(dòng)情況進(jìn)行配套。這樣,每當(dāng)猴子做出一個(gè)動(dòng)作時(shí),計(jì)算機(jī)就可以對(duì)其大腦信號(hào)進(jìn)行處理以便為機(jī)器臂設(shè)計(jì)出一個(gè)類似的實(shí)時(shí)三維動(dòng)作,經(jīng)過處理的信息還可以通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到他處,用以操縱另一只機(jī)器臂的動(dòng)作。如果猴子的手臂被綁住,經(jīng)過一些訓(xùn)練后,猴子還能學(xué)會(huì)運(yùn)用意念控制機(jī)械手臂。
專家預(yù)計(jì),在不久的將來,身體癱瘓的病人就可以通過與其大腦連接的智能系統(tǒng)命令機(jī)器手臂做自己想做而不能完成的事情。
高級(jí)研究計(jì)劃署的目標(biāo)是把開發(fā)出來的技術(shù)向大眾普及。凌醫(yī)生說,科學(xué)家正在對(duì)半身不遂患者和帕金森氏癥病人進(jìn)行試驗(yàn),可實(shí)際使用的人工手臂已接近完成。該手臂無論外表、觸感,還是動(dòng)作,均與天然手臂無異。他們希望兩年后向美國食品藥品監(jiān)督管理局申請(qǐng)神經(jīng)控制的應(yīng)用型式。凌醫(yī)生在阿富汗和伊拉克當(dāng)過戰(zhàn)地醫(yī)生,深知出自戰(zhàn)爭(zhēng)的醫(yī)學(xué)發(fā)明,必將惠及眾生,像血庫、青霉素和重建外科手術(shù)都是過去戰(zhàn)爭(zhēng)的產(chǎn)物。他說:“也許意念控制人工裝置這種成果正是美伊戰(zhàn)爭(zhēng)出現(xiàn)的醫(yī)學(xué)奇跡之一。”
責(zé)任編輯:趙菲