TORSDAG 25 APRIL 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/

SENASTE NYTT

- Nyheter inom industrivärlden
2019-04-18
Ramirent anlitar Husqvarna Fleet ServicesJula lanserar verktyg och trädgårdsredskap från MakitaBesikta Bilprovning etablerar sig i HudiksvallPlastkampen Borås gjorde skillnad!Snabba leveranser, hållbarhet och Airmees värdeskapande roll
2019-04-17
NCC och Blåkläder förnyar sitt samarbetsavtal för 3:e gångenHewSaw Sverige investerar i onlinesystem till såglinje med fokus på Industri 4.0SKF inviger fabrik i Changshan, KinaGipsskruv med anpassade längderEn (icke)bländande nyhet från Nordic LightsRagn-Sells Danmark först med plaståtervinning ur organiskt avfallDelvator utökar i HärnösandABB utnämner Peter Voser som tillförordnad VD Redo för robotinvasion – Tekniska tömmer tusen kvadratmeterElektromagnetisk immunitet allt viktigare i industrinIndustrikommunernas möte i Örnsköldsvik 11-12 aprilSynkronisera med robotarInterroll levererar högeffektiva crossbeltsorter till schweizisk referenskund Laddboxar och laddning av elbilar - Kort och gott – följ regelverk och rekommendationer!Miljömedvetna svenskar tvättar bilen hemma – och bryter i vissa fall mot lagenLantmännen väljer Icertis för kontrakthantering i molnet
2019-04-16
Volvobilar i Europa varnar varandra om hala vägar och andra trafikfarorVi välkomnar TT-08 till Ergobjörn-familjen! Kameror för Machine VisionNCC bygger ny räddningsstation i LuleåAnders Ygeman inviger Power Circle Summit på ElfackMinskade utsläpp med fordonsprojektOKQ8 har överlägset bäst täckning på fossilfria bränslet HVO100Kamerasystemet Camos 360° vidgar vyerna på MaskinExpoNy Bevegofilial öppnar snart i Bäckebol i Göteborg Ny undersökning från LeasePlan: Tjänstebilsförarna vill köra elbil – räckvidden fortsatt hinder​Låt elektroniken leva längre!Verktygsboden firar påsk på Skandinaviens största bil- och MC-mässaHyundai fabriksförbereder sina grävmaskiner för Engcons tiltrotatorerHydroscand öppnar butik på VärmdöAxfood väljer Circle K som drivmedelsleverantör Elitfönster lanserar självreglerande solskyddsglas Svensk kvalitetssäkring av metall på väg att få internationell status Bäst att bränna plasten och utvinna energiSMP lanserar egenutvecklad gripskopa
2019-04-15
Polestar 2 sätter fokus på Kina med tillverkning och platsen för den första Polestar SpaceFathantering – Så minimerar du riskernaVedmaskinen Palax C750 – mässans kap på MaskinExpoNya Opel Corsa väger mindre än 1 000 kgJessica Mitrosbaras blir ny enhetschef på Sigma TechnologyDAF utökar sitt sortiment inom byggsegmentetSesam öppnar upp nytt samarbete mellan Garageportexperten och ÅkerströmsLK lanserar blyfritt sortiment för hållbara VVS-installationerVärldspremiär för eldrivna Volkswagen ID. ROOMZZ Airmee är först ut med fossilfria hemleveranser samma dagEgen innovation sänkte energiförbrukningen till en fjärdedelEtt förredskap som är effektivt mot ogräs Världens största batteridrivna spårfordon ska byggas i SkelleftehamnLågt marktryck med nya Bell B20E LGPI höst startar distansutbildningar i robotik och automationHenkels sortiment av hälsa- och säkerhetsprodukter.Andie Lahdo blir årets företagareWibax utbyggnad blir en ”familjeaffär”Janne Hirsikangas till Europafinal i Cat Operator ChallengeChristian Clemens föreslås som ny ordförande för Svenskt FlygOptimerad avjämningsbalk från RototiltMer AI på civilingenjörsprogrammet i produktion och produktdesign
Annonser