Patienten testen eine fortschrittliche Armprothese

Durch die chirurgische Neuanordnung der Nerven, die normalerweise mit der verlorenen Extremität verbunden sind, haben Ärzte eine intuitive Möglichkeit für amputierte Patienten entwickelt, einen Roboterarm zu steuern.

Ein Patient testet einen Prototyp einer Prothese, die von DARPA entwickelt wird. Quelle: DEKA Forschung und Entwicklung und The Rehabilitation Institute of Chicago

Todd Kuiken und Kollegen vom Rehabilitation Institute of Chicago berichteten 2007 erstmals über die Technik bei einem einzelnen Patienten und haben sie nun an mehreren anderen Patienten getestet. Alle Patienten konnten die fortschrittliche Prothese mit motorisierten Schultern, Ellbogen, Handgelenken und Händen erfolgreich steuern. Sie konnten den Arm im Raum bewegen, Handbewegungen nachahmen und eine Vielzahl von Objekten aufnehmen, darunter ein Wasserglas, einen zarten Cracker und ein über einen Tisch rollendes Schachbrett. (Im Video unten werden drei Patienten mit dem Arm gezeigt.) Die Ergebnisse werden heute in . berichtet Zeitschrift der American Medical Association .



Die heute am häufigsten verwendeten motorisierten Armprothesen übernehmen vorhandene Schulterbewegungen, um die Hand, den Ellbogen oder das Handgelenk an der Extremität zu kontrollieren. Diese Geräte können frustrierend und langsam sein: Der Benutzer muss diese Muskeln bewusst anspannen, um eine Bewegung auszulösen, und es kann immer nur eine Bewegung gleichzeitig ausgeführt werden.

Kuiken hat eine völlig neue Art von Schnittstelle entwickelt. Mit einem chirurgischen Verfahren namens gezielte Muskel-Reinnervation übertragen Chirurgen Nerven, die zuvor Signale an die amputierte Extremität übertragen hatten, auf die Muskeln in der Brust und im Oberarm. Die umgeleiteten Nerven wachsen dann in die Muskeln hinein, die sich zusammenziehen, wenn der Patient daran denkt, das verlorene Glied zu bewegen. Diese Signale werden von Sensoren an der Prothese gelesen und in Bewegung umgesetzt.

Drei Patienten, die sich der Operation unterzogen haben, testeten einen Prototypenarm, der vom Revolutionizing Prosthetics Program der Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) entwickelt wurde (siehe Video unten). Sie konnten das Gerät innerhalb von nur zwei Wochen zuverlässig steuern.

Sowohl die Geschwindigkeit als auch die Genauigkeit der Bewegungen stellen wesentliche Verbesserungen gegenüber früheren myoelektrischen Systemen dar, schreibt Gerald Loeb , Arzt und Wissenschaftler am Department of Biomedical Engineering and Neurology der University of Southern California, in einem begleitenden Editorial. Noch wichtiger ist jedoch die Leichtigkeit, mit der Patienten gelernt haben, Aufgaben auszuführen, die eine koordinierte Bewegung in mehr als einem Gelenk erfordern.

Kuiken und Kollegen arbeiten daran, dem System sensorisches Feedback hinzuzufügen, indem sie Nerven transplantieren, die einst sensorische Signale vom amputierten Arm zum Gehirn transportierten. Diese Art von Feedback ist besonders wichtig, um beispielsweise zu bestimmen, wie viel Kraft Sie aufwenden müssen, um ein Glas zu greifen, ohne es zu zerbrechen. Die Forscher haben bereits gezeigt, dass Patienten, denen dieser Nerv transplantiert wurde, durch die verlorene Hand Empfindungen in der Brust spüren können. Sie zielen schließlich darauf ab, den prothetischen Fingern Sensoren hinzuzufügen, die taktile Informationen auf transplantierte Nerven übertragen und dem Patienten das Gefühl geben, eine echte Hand zu haben.

verbergen

Tatsächliche Technologien

Kategorie

Unkategorisiert

Technologie

Biotechnologie

Technologierichtlinie

Klimawandel

Mensch Und Technik

Silicon Valley

Computer

Mit News Magazine

Künstliche Intelligenz

Platz

Intelligente Städte

Blockchain

Reportage

Alumni-Profil

Alumni-Verbindung

Mit News Feature

1865

Meine Sicht

77 Mass Avenue

Treffen Sie Den Autor

Profile In Großzügigkeit

Auf Dem Campus Gesehen

Lerne Den Autor Kennen

Alumni-Briefe

Nicht Kategorisiert

77 Massenallee

Rechnen

Tech-Richtlinie

Lernen Sie Den Autor Kennen

Nachrichten

Wahl 2020

Mit Index

Unter Der Kuppel

Feuerwehrschlauch

Unendliche Geschichten

Pandemie-Technologieprojekt

Vom Präsidenten

Titelstory

Fotogallerie

Empfohlen