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假肢的前世今生

我们正处于一个令人难以置信、激动人心的修复时代。各种带有“黑科技”的新型假肢,让那些原本因为肢体残缺而心灰意冷之人重新点燃了圆梦的希望。美国一名10岁小女孩,天生左手严重萎缩,而3D打印技术为她量身打造的轻巧假肢让她实现了演奏小提琴的梦想。以色列ReWalk公司的外骨骼机械设备,以先进的脑机接口技术,帮助瘫痪患者通过自己的头脑即可控制假肢的移动。还有,英国的纽卡斯尔大学开发出一种可以“看到”周围环境物体的仿生手,可以自动模拟我们真手抓取物体的方式。

像这样的项目还有很多,正在稳步帮助使用假肢的人,以一种比以前更自然、更容易的方式进行使用。但是这一领域是如何发展起来的?它的历史又可以追溯到什么样的年代?如果你以为,可能是几百年前,或者从一千年前开始的吧,那你的答案甚至连接近都算不上。

假肢的起源

截肢和假肢可以追溯到3000多年前的古代,和今天一样,这种进步源于我们对于改善残缺身体的强烈渴望。

在公元前5世纪的希腊,据估计,大约80%的重伤士兵在作战时期阵亡。剩余的20%,其中三分之一的伤员在返回家园之后死亡。当时幸存者的胳膊、腿、脚等肢体,大多都因战斗中的刀锋、长矛、投掷物,或营地中寒霜和沟渠留下了难以恢复的损伤。那个时候,已经有简单的外科手术来挽救一些士兵的生命。古希腊“医学之父”希波克拉底的论述中有关缝合的细节证实了当时就已经有手指、脚趾、手脚等基本的截肢技术,但还很难做到整个手臂或大腿的切除。

大约与此同时,人们也意识到可以使用假体作为断肢的替代之物。这从历史学家希罗多德对希波战争(公元前499年—公元前449年)所描述的故事中可见一斑。一位波斯的预言家被斯巴达人囚禁的时候,为了摆脱镣铐,他竟决绝地将自己的双足截去,然后又打造了一个木制替代品,支撑他继续行走。

不过我们现在能看到的最早假肢,出现在埃及卢克索墓地里的一具木乃伊身上,可追溯至公元前950年。这个由木头和皮革制成的假肢大脚趾(如上图),可以看到它的表面呈现出磨损和撕裂的迹象,显示出它是具有使用功能的,并不是纯粹为了弥补外观缺陷的装饰品。

假肢的演变

假肢虽然出现得早,但前期的发展却很缓慢。在公元前后的欧洲,外科技术有了很大的进步。这些进展多亏了一些埃及亚历山大城的从业医师,通过解剖尸体甚至是活体解剖被判处死刑的罪犯,提高了他们对于循环系统的了解,并发现绑住血管能防止大量出血,这意味着截肢可以缓慢而小心地进行。死于失血过多的截肢病人因此减少,而且截肢的范围也开始扩大,不再只是小范围的趾头和手足。

而假肢也在同一时间得到推进和发展,这当然不是巧合,截肢和假肢技术本来就是相辅相成的。从意大利加普亚的一个坟墓中挖掘出来的一条人造腿,年代为公元前3世纪初,由木头和青铜制成,可通过皮革加以固定。另一个例子是罗马将军马库斯·塞勒斯,他在公元前3世纪的一次战争中率领军队对抗迦太基,在战斗中身受重伤,被迫切断右臂,但塞勒斯让人打造了一只铁制的手臂用以拿住盾牌,然后将宝剑交由左手,再次杀回战场,继续顽强作战。

在此后1000多年的时间里,假肢技术一直没有太大的变化。直到16世纪之后,随着手工工艺和锻造技术的提高,以及法国皇家外科医生昂布鲁瓦兹·帕雷进一步发展了外科技术,假肢技术才有了进一步突破。一些设计精妙、又可帮助恢复人体机能的假肢开始出现。最明显的进步是,假肢可以弯曲了!比如帕雷就设计了可弯曲的机械手指或膝盖,可以调节出一些动作,有点接近真实的肢体。

再往后随着工业革命的发展和信息时代的到来,科学技术推陈出新高速发展,假肢技术也得到了长足的进步。不论是形状、材质还是功能方面,假肢都变得种类繁多,智能先进,满足着各种人的需求。

从假肢的发展史,我们可以很容易看出,假肢的发展很大程度上受到了战争的推动。战争在短期内就会造成大量的士兵失去宝贵的肢体。而随着武器的进步和战争规模的扩大,越来越多的士兵遭受着前所未有的严重伤害。当这些为国家做出贡献和牺牲的截肢退伍士兵回归社会,渴望过上基本的正常生活时,国家需要为解决他们的难处而付出努力,截肢技术也因此得到改善。

在未来,假肢不仅会越来越接近我们的真肢,还很有可能会超越,完成真肢都无法做到的任务,想想是不是非常激动呢。

本文源自大科技<百科新说〉 2017年第11期杂志文章 欢迎您关注大科技公众号:hdkj1997

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