About / Advertise
Tanken styr protesen
En handprotes skulle kunna fungera nästa lika bra som en riktig hand bara det gick att läsa av nerv- och muskelsignalerna från hjärnan. En av svårigheterna är att få ut sladdarna till elektroderna ur kroppen. Protesföretaget Integrum är på väg att lösa problemet med en kontakt i sin benförankrade titanskruv som utgör fäste för protesen.Visionen att kunna styra en hand- eller benprotes med tankarna är inte ny. Men de försök som hittills gjorts är tämligen rudimentära och utgår från elektroder som fäst på huden för att plocka upp signaler från musklerna.
Ett av problemen med metoden är att signalerna är mycket svaga och lätt störs av till exempel svettning som ju ändrar hudens impedans. Det skulle vara mycket bättre att att operera in elektroderna. Då skulle det också bli möjligt att plocka upp signaler från nerverna.
Men hur tar man ut sladdarna ur kroppen utan att det blir infektioner eller andra komplikationer?
Här finns en av hemligheterna bakom Göteborgsföretaget Integrum som utvecklar proteser. Företagets teknik, som kallas osseointegration på fackspråk, bygger på att en förhållandevis stor titanskruv förankras i benstumpen på den amputerade leden. Titanskruv sticker ut ur kroppen och utgör fäste för protesen.
I skruven går det att integrera en kontakt till de sensorer i form av elektroder som opererats in i kroppen. Elektroderna kan läsa av signaler från hjärnan men också skicka tillbaka ”data” om exempelvis hur hårt handen griper om ett föremål.
Forskningen har stöttats av Vinnova i två omgångar med fem miljoner vardera.
I första fasen som tog slut i fjol visade Integrum tillsammans med Chalmers och Centrum för Ortopedisk Osseointegration på Sahlgrenska Universitetssjukhuset att tekniken fungerar. Professor Rickard Brånemark opererade för ett år sedan in elektroder på en patient och tog ut signalerna via titanfästet.
Kopplingen till nerverna sker med så kallade manschettelektroder (cuff electrodes) som omsluter nerven medan kopplingen till de betydligt större musklerna görs till det epimysiella skiktet utanpå muskeln.
Storleksskillnaden innebär också att det är betydligt mindre risk att musklerna skadas av ingreppet medan de betydligt mindre nerverna kräver en sensor som är mer följsam.
Ytterligare en skillnad är att signalerna från nerverna är av storleken mikrovolt medan det för musklerna handlar om några millivolt.
Hur många signaler som togs ut och exakt vilken funktionalitet det gav är inte offentligt än, det kommer att presentras i en vetenskaplig artikel senare under våren.
Patienten hade tidigare använt en protes som styrdes med sensorer fästa på huden. Efter operationen förbättrades styrningen av protesen men det återstår en hel del arbete innan tekniken är färdig för kommersiell användning. Bland annat behövs mer kunskap för att tolka signalerna rätt och för att kunna skapa signaler som sedan kan återkopplas till hjärnan.
– Vi kommer att börja med enkla rörelser för att sedan bygga på med mer funktionalitet.
De nya Vinnovapengarna ska bland annat användas till det, liksom för att integrera ett processorsystem för signalbehandlingen i protesen där det också finns motorer och kraftförsörjning.
