LÖRDAG 16 FEBRUARI 2019

SENASTE NYTT

- Nyheter inom industrivärlden

Den första fingerfärdiga och kännande handprotesen har implanterats

En svensk patient med amputerad hand har blivit den första mottagaren av ett osseo-neuromuskulärt implantat som styr en mycket rörlig handprotes.
Under en banbrytande operation placerades titanimplantat i bägge underarmsbenen (radius och ulnar). Från implantaten drogs elektroder till nerver och muskler, som både samlar in signaler som styr en robothand och förser den med känsel. Detta gör den till den första kliniskt framgångsrika, fingerfärdiga och kännande handprotesen som kan användas i vardagslivet. Genombrottet är en del av EU-projektet Detop.

Den nya implantatteknologin har utvecklats i Sverige av ett forskarlag som leds av Max Ortiz Catalan på Chalmers och Integrum AB – företaget bakom den första benförankrade protesen som fästs i en arm eller ett ben med hjälp av osseointegration. Operationen, som är den första i sitt slag, leddes av Rickard Brånemark och Paolo Sassu. Den genomfördes på Sahlgrenska Universitetssjukhuset, som en del i det större projektet Detop, finansierat av EU-kommissionen genom Horisont 2020.

Detop koordineras av Christian Cipriani på Scuola Superiore Sant’Anna. Projektet inkluderar också Prensilia, Göteborgs universitet, Lunds universitet, Essex University, Swiss Center for Electronics and Microtechnology, Inail Prosthetic Center, Università Campus Bio-Medico di Roma, och Instituto Ortopedico Rizzoli.

Konventionella handproteser förlitar sig på elektroder placerade ovanpå huden för att utvinna styrsignaler från de underliggande musklerna i armstumpen. Dessa ytliga elektroder levererar begränsade och opålitliga signaler, som bara möjliggör styrning av ett par basala handrörelser (öppning och stängning av handen). Man kan få ut rikare och mer pålitlig information genom att i stället implantera elektroder i alla de muskler som återstår i armstumpen.

Den första patienten har nu fått sexton elektroder implanterade, för att skapa omfattande rörelsekontroll i en ny handprotes som har utvecklats i Italien av Scuola Superiore Sant’Anna och Prensilia.

Dagens proteser ger också begränsad sinnesåterkoppling. De ger inte beröringsintryck eller rörelseintryck, så användarna måste förlita sig på enbart sina synintryck när de använder proteserna. Användarna vet inte hur hårt de greppar tag i ett föremål – de känner inte ens att de vidrör föremålet. Genom att implantera elektroder i de nerver som tidigare kopplade till de biologiska sensorerna i den förlorade handen, kan forskarna stimulera dessa nerver elektriskt på ett sätt som liknar informationsöverföringen hos den saknade biologiska handen. Resultatet blir att patienten uppfattar att intrycken kommer från den nya proteshanden, eftersom den har sensorer som gör att nerverna stimuleras till att leverera sådana intryck.

En av de viktigaste aspekterna hos den nya teknologin är att det är den första som är användbar i patienternas dagliga liv. Den är alltså inte begränsad till forskningslaboratorier. En svensk del av forskargruppen – Integrum och Chalmers – har tidigare demonstrerat att styrning av en kännande protes fungerar i vardagslivet med hjälp av liknande teknologi, hos patienter som är amputerade ovanför armbågen.

Tidigare var detta inte möjligt hos patienter som är amputerade nedanför armbågen, där det finns två mindre ben i stället för ett stort ben som ovanför armbågen. Implanteringen i underarmen innebar flera utmaningar i utvecklingen av implantatsystemet. Å andra sidan erbjöd den också möjligheten att uppnå mer avancerad styrning av den artificiella handen. Det beror på att det finns många fler muskler att utvinna neurala kommandon ifrån hos patienter som är amputerade nedanför armbågen.

Ben försvagas om de inte används och belastas, vilket vanligtvis händer efter amputationer. Patienten genomgår därför ett rehabiliteringsprogram för att återfå styrkan i sina underarmsben så att hon ska kunna belasta proteshanden fullt ut. Parallellt tränar hon också i en miljö med virtuell verklighet för att återfå förmågan att styra sin förlorade hand. Om några veckor kommer hon att börja använda proteshanden, med ökande funktionalitet och känsel, i sitt vardagsliv. Ytterligare två patienter i Italien och Sverige kommer att få implantat med denna nya generation av proteshänder inom några månader.

Chalmersforskaren Max Ortiz Catalan, docent och föreståndare på Chalmers laboratorium för biomekatronik och neurorehabilitering, har lett utvecklingen sedan den startade för tio år sedan – i början med patienter som är amputerade ovanför armbågen.

– Det har rapporterats om flera avancerade protesteknologier under det senaste decenniet, men tyvärr har de förblivit forskningskoncept som bara har använts under korta perioder i kontrollerade miljöer, säger han. Genombrottet för vår teknologi ligger i att den gör det möjligt för patienterna att använda implanterade neuromuskulära gränssnitt för att styra sina proteser och få känselåterkoppling där det betyder som mest för dem; i sitt vardagsliv.

Det svenska bidraget till EU-projektet är omfattande. Johan Wessbergs forskargrupp på Göteborgs universitet undersöker hur människan uppfattar beröring, och hur maskiner kan återskapa denna upplevelse. Christian Antfolks forskargrupp på Lunds universitet studerar hur människan reglerar sina rörelser, och algoritmer som återskapar denna så kallade motorkontroll. Den kliniska uppföljningen och kommande operationer ska utföras på Sahlgrenska Universitetssjukhuset av Paolo Sassu, i samarbete med Rickard Brånemark på Massachusetts Institute of Technology. Max Ortiz Catalan på Chalmers och Integrum leder utvecklingen av den osseo-neuromuskulära teknologin och dess integrering med den italienska protesen och alla övriga komponenter.

För mer information, kontakta
Dr. Max Ortiz Catalan, institutionen för elektroteknik, Chalmers, 0708-46 10 65, maxo@chalmers.se

Videor på Youtube som kan bäddas in

⦁Patienten
⦁Handprotesen
⦁Projektet Detop

www.youtube.com/watch?v=6WQiJPexEDM&feature=youtu.be

www.detop-project.eu/

www.youtube.com/watch?v=7_lvVgth_ec&feature=youtu.be

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

www.youtube.com/watch?v=xf3try5tu-0

www.bnl.chalmers.se/
2019-02-12
Stororder när Spring Systems fortsätter växaExakt temperaturmätning med JUMO dTRANS T06Dematek levererar unik kran till världens modernaste forskningsanläggningVåra utbildningar 2019Hultafors 2.40 tumstock FSC®-certifieradArbetet med nästa generations smarta elmätare påbörjatStål & Hyr och Renta går samman med JRent i JönköpingHitachis kundtidning – nytt nummer uteBMW kör ifrån inom elektrifierad och självkörande mobilitetCarina Ståhl utses till ny VD i trähustillverkaren Sizes WorksWebbaserad Säker Vatten-utbildning för VS-projektörerGregor Rolski blir chef för Tyréns verksamhet i ÖsteuropaStora fördelar med att implementera AI-lösningarNy lösning för slipning av hörn Professionell IT-kyla för serverrum och teknikrumLVD erbjuder ny automation till Phoenix fiberlaser i storformatSäkert halkskydd, lika aktuellt året omSka få 3D-printing i Mellansverige att lyftaEtt whitepaper om energieffektivare värmedistribution med PUR-skumsisolerad kulvert Ny digital plattform håller koll på kostnaderna under byggprojektet
2019-02-11
Provkörning och premiärvisning av Volvo Dig Assist under Rally SwedenNCC bygger arbetstunnlar till nya tunnelbananFörslutning med unik historiaCygate vinnare av Volvo car group/Volvo cars quality excellence awardNya Opel Corsa tar toppteknologier till småbilssegmentetAPM Terminals driver aktivt miljöförbättringar - för en hållbar framtidÅrets vinnare av Quality Innovation Award inger stort framtidshoppKlarar du 90 dagar utan bil?Kraftigt förbättrade parametrar för hållbara transporterNy utmärkelse för skogsvård delas ut på SkogsElmia 100 % förnybar energi till Wibax terminalerNy vd för Förpacknings- och TidningsinsamlingenUpplands Motor har utsetts till årets återförsäljare av elbilarHållbar cement- och kalkproduktion i fokus för ny centrumbildningSvenske Erik Johansson är ny BMW Motorsport Junior 2019IT och ”Enterprise Mobility” i byggbransch och infrastrukturBehåll säkerheten, även vid arbete på distans!Hela produktionskedjan under ett tak när Industrimässorna arrangerades på Malmömässan
2019-02-08
Kör säkert på sportlovetNCC bygger parkeringshus för över 400 bilar i VästeråsTvå dagar fyllda av nyheter, inspiration och framtidsspaningStark ekonomi möjliggör viktiga framtidssatsningarSlangExpress har växlat upp i KarlskronaMAN Truck & Bus Sverige AB förstärker försäljningsorganisationen Dags för Dalarna att utse Årets dalakraft!Ett hållbart och giftfritt byggande – så når vi dit Certifikatet för Serporoc fasadsystem förnyas för ytterligare 5 år inom kortNu fler än 50 000 laddhybrider i SverigeKlimatsmarta KomatsuMazda presenterar MX-5 30th Anniversary EditionNya möjligheter med digitala tvillingar.Würth Svenska utökar sin produktportfölj med arbetskläder – säljstart våren 2019Så gör vi framtiden lite mer hållbar – Sweco bjuder in till hållbarhetsvecka i MalmöFinjas nya produktionslinje för EPS-betong invigdFörfinad kraft
2019-02-07
Kunskap på riktigtNy Lissmac till Söderhamn Bilia fortsätter sin expansion av Netbil Begagnat i SverigeVolvo Cars rapporterar ett rörelseresultat på 14.2 miljarder kronor 2018Upphandlingskrav ska bidra till mindre avfall inom byggsektornProduktionsrekord för Vattenfalls kärnkraftBMW:s tekniska flaggskepp testas just nu i Arjeplog
Annonser