THURSDAY, FEBRUARY 21 2019

LATEST NEWS

- News from the industry

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/
2/19/2019
SCA först ut att testa flishugg som ger mindre spill
2/18/2019
Så kommer modern datadelning att förändra SaaSÖppet hus 14 mars i SollentunaHexagon håller event i södra SverigeProcurator i Örnsköldsvik i virtuellt showroomFord släpper ST-version av nya FocusNCC:s nya huvudkontor blir en hållbar byggnad i Solna EC-fläktar för stormarknader sätter ny standard för både säkerhet och energieffektivitetNya innovativa och smarta soptunnor på plats i StrömstadFree2move och IBM utbildar fastighetsbranschen om IoT och AISCA hade Grand Opening av Östrand och Zert var där!Johanna Osbeck ska Utveckla Sigmas Verksamhet inom Inbyggda SystemSRS lanserar ny halvpall tillverkad av kasserade pallarSchneider Electric vinner designpris för kabelvinda Mitsubishi premiärvisar 2020 års ASX på bilsalongen i GenèveÖkat fokus på Saab-affären och LogistikHållbarhet i fokus på Norje Smidesfabrik
2/15/2019
Panasonic förbättrar leveranstiderna för TOUGHBOOK Upptäck värmeutveckling i tidSkanska bygger ny grundskola i KarlstadLiten, billig och smartPeab startar bostadsrättsskola på flera språkCarlstad Machinetools inleder samarbete med Siemens Finans!DHL Express Sverige har tilldelats utmärkelsen Top Employer för femte året i rad Nowaste Logistics satsar på autonoma truckarShuttlesystem för förbättrad lagerhanteringFortsatt tillväxt och kraftig lönsamhetsförbättringHär är årets finalister i ”SM för unga plåtslagare 2019”!Ett välvt tillskott i Strands-familjenStadens transporter ska vara fossilfria senast 2030Så mycket påverkar hemleveranser köpbeslutetHenkel visar hållbar teknologi på Scandinavian Coating 2019Armatec utvecklas och har förstärkt med nya medarbetareMLT´s unika kamerasystem Iris M tar sig nu även in på pappersbruken i Sverige.Lindab öppnar Innovation Hub i HelsingborgElmia belönar framgångsrika utställare med nytt prisHilti levererar den saknade biten i inventariehanteringspussletSkattemedel ska användas effektivtVolkswagen släpper designskiss på kommande T-Roc R
2/14/2019
Safe Control fördubblar sin kapacitet för dragprovningNu släpps KIMOs nya Utbildningskoncept Lunch & Learn!ABB Sveriges vd tilldelas medalj från H.M. KonungenSKF gör den största investeringen hittills i HoforsSäkerhetsbrytare med IO-linkArval lanserar sin nya personalvärdeproposition: “Arval, a place for people in action”Inbjudan till reveal online för Polestar 2Ett steg mot kontorsbrist och för tillväxten:Försvaret behöver betrodda cybersäkerhetslösningar – gör du?Ny ledningsfunktion i MalmöMitsubishi öppnar Concept Store i Bromma BlocksSvensk tillväxt hotad – IT-branschen lanserar manifestAPM Terminals i Göteborg sätter nya rekord ​Cat C13B: Ny EU steg V-motor från Caterpillar blir starkare, snålare och mindreSvevia gör sitt bästa resultat någonsinLowell och Tieto i fördjupat strategiskt samarbeteMakita lanserar kolborstfri stark och kompakt 18V 1/2” mutterdragareNorwegians svenska bolag har fått tillstånd att flyga till USAProjekt ska visa vägen till fler nollutsläppsfordon i nordiska städerSJ avslutade året starkt och slog nytt reserekord Scandic satsar på utbildning för housekeeping – hoppas på 100 nya medarbetare till sommarenRiksbyggen förstärker satsningen på digital affärsutveckling76 procent av småföretagen kan tänka sig att ta emot lärlingar
Advertisements