Gesundheit

Die erste geschickt und fühlenden hand-Prothese erfolgreich implantiert

Eine weibliche Schwedische Patienten mit hand-amputation hat sich der erste Empfänger der osseo-neuromuskuläre Implantat zu kontrollieren, eine geschickte hand-Prothese. In einer bahnbrechenden Operation, Titan-Implantate wurden in den beiden Unterarmknochen (radius und ulna), aus denen die Elektroden auf die Muskeln und die Nerven wurden erweitert, zum extrahieren von Signalen zur Steuerung einer Roboter-hand und um taktile Empfindungen. Dies macht es den ersten klinisch, geschickt und fühlende Handprothese verwendbar im realen Leben. Der Durchbruch ist Teil des europäischen Projekts DeTOP.

Das neue Implantat-Technologie wurde entwickelt in Schweden von einem team unter der Leitung von Dr. Max Ortiz Catalan bei den vorigen AB-der Firma hinter dem ersten Knochen verankert limb-Prothese mit osseointegration — und der Chalmers University of Technology. Dieses first-of-its-Kind-Chirurgie, unter der Leitung von Prof. Rickard Brånemark und Dr. Paolo Sassu, fand an der Sahlgrenska-Universitätsklinik als Teil eines größeren Projekts, finanziert von der europäischen Kommission im Rahmen von Horizont 2020 genannt DeTOP (GA #687905).

Die DeTOP Projekt wird koordiniert von Prof. Christian Cipriani an der Scuola Superiore Sant ‚ Anna, und auch Prensilia, der Universität Göteborg, Lund University, University of Essex, dem Schweizer Zentrum für Elektronik und Mikrotechnologie, INAIL Prothetischen Mitte, Università Campus Bio-Medico di Roma und dem Instituto Ortopedico Rizzoli.

Konventionelle prothetische Hände stützen sich auf Elektroden über die Haut zu extrahieren Steuersignale aus der zugrunde liegenden Baumstumpf Muskeln. Diese oberflächliche Elektroden liefern begrenzte und unzuverlässige Signale, die nur die Kontrolle über ein paar grobe Bewegungen (öffnen und schließen der hand). Reicher und zuverlässiger Informationen kann abgerufen werden, durch Implantation von Elektroden in allen übrigen Muskeln im stumpf statt. Sechzehn Elektroden implantiert wurden in diesem ersten Patienten, um zu erreichen, geschickte Steuerung eine neuartige Handprothese entwickelt, die in Italien von der Scuola Superiore Sant ‚ Anna und Prensilia.

Aktuelle prothetische Hände haben auch begrenzte sensorische feedback. Sie bieten keine taktile oder kinästhetische Empfindung, so kann der Benutzer nur verlassen sich auf die vision, während der Verwendung der Prothese. Benutzer können nicht sagen, wie stark ein Objekt wird gegriffen, oder sogar, wenn der Kontakt hergestellt wurde. Durch Implantation von Elektroden in den Nerven, die verwendet werden verbunden, um die verlorene biologische sensoren der hand, können die Forscher elektrisch stimulieren diese Nerven in einer ähnlichen Weise, wie Informationen vermittelt, die von der biologischen Seite. Diese Ergebnisse in der Patienten wahrzunehmen, Empfindungen, die Ihren Ursprung in der neuen prothetischen hand, wie es ist mit sensoren ausgestattet, die stimulation der Nerven zu liefern, die solche Empfindungen.

Einer der wichtigsten Aspekte dieser Arbeit ist, dass dies die erste Technologie, einsetzbar im täglichen Leben. Dies bedeutet, es ist nicht nur ein Forschungslabor. Die Schwedische Gruppe — in den vorigen Stand AB und der Chalmers University of Technology-haben zuvor gezeigt, dass die Kontrolle von einem fühlenden Prothese im täglichen Leben möglich war, in den oben Ellbogen amputierten mit ähnlicher Technologie. Dies war nicht möglich, in den unten Ellbogen amputierten, wo gibt es zwei kleinere Knochen, anstatt eine größere als in den Oberarm. Diese stellte verschiedene Herausforderungen an der Entwicklung des Implantatsystems. Auf der anderen Seite, es stellt auch eine Gelegenheit, um eine weitere geschickte Steuerung eines künstlichen Ersatz. Dies ist, weil viele mehr Muskeln vorhanden sind, zu extrahieren neuronalen Befehle in unter-Ellenbogen Amputationen.

Knochen Schwächen, wenn Sie nicht benutzt werden (geladen), wie Häufig geschehen, nach der amputation. Der patient ist nach einem Reha-Programm, um wieder die Kraft in Ihrem Unterarm Knochen werden in der Lage, vollständig laden, der prothetischen hand. Parallel dazu ist Sie auch umlernen, wie die Kontrolle Ihrer fehlenden hand mit der virtuellen Realität, und in wenigen Wochen wird Sie mit einer prothetischen hand mit Zunehmender Funktion und Empfindungen, die in Ihrem täglichen Leben. Zwei weitere Patienten eingepflanzt werden, die mit dieser neuen generation von prothetischen Hände in die kommenden Monate, in Italien und Schweden.

„Mehrere erweiterte prothetische Technologien wurden in den letzten zehn Jahren, aber leider haben Sie blieb, wie die Forschung verwendeten Konzepte nur für kurze Zeit in controlled environments“, sagt Dr. Ortiz Catalan, Assoc. Prof. an der Chalmers Universität der Technologie und Leiter der Biomechatronics und Neurorehabilitation Lab, geleitet hat diese Entwicklung seit den Anfängen vor 10 Jahren, zunächst in über Ellenbogen Amputationen. „Der Durchbruch unserer Technik besteht darin, dass die Patienten zu verwenden implantiert neuromuskuläre Schnittstellen zur Steuerung Ihrer Prothese beim wahrnehmen von Empfindungen, in dem es ist wichtig für Sie, in Ihrem täglichen Leben.“

Video: https://www.youtube.com/watch?v=EES8U5LwaUs&feature=youtu.be