Tankestyrda arm‐ och handproteser
Projektet OHMG (Osseointegrated Human‐Machine Gateway) handlar om att skapa
världens första implanterbara robotarm, som styrs av den mänskliga tanken, via patientens egna nerver. Systemet kommer att kunna ge arm‐ och handamputerade patienter möjlighet att utföra koordinerade och simultana rörelser med stora frihetsgrader, kontrollerade med hjälp av hjärnans egna, naturliga styrsystem. Det blir på
så vis en ”levande” kroppsdel, som styrs på ungefär samma sätt som en naturlig och intakt arm och hand.
Animation som visar protesens funktionalitet:
Artificella handen kan härma en levande hand
Motoriken i varje finger kan styras individuellt, och parallellt med t ex en vridrörelse av handleden. Det går att demonstrera hur systemet fungerar genom att använda sig av elektroder som fångar upp rörelsesignaler från utsidan på en mänsklig arm.
Se gärna filmklippen:
Även virtuella händer och fingrar kan styras med systemet
Träning med virtuella händer kan lära hjärnan att styra en protes. Därför har man utvecklat en programvara som återskapar en ”levande” hand direkt i en filmad verklighet. Virtuella handen integreras i den filmade verkligheten med den levande människan, och visas för människan som filmas samma stund. Det blir ungefär som att titta på sig själv i en spegel, men med den nya kroppsdelen. Det får hjärnan att tro att den har en arm som inte finns.
Programmet kan användas redan idag för att avbryta de fantomsmärtor, som många amputerade patienter lider av efter en amputation. Man ”berättar” t ex för hjärnan att handen är ok, så att hjärnan slutar att sända smärtimpulser.
Neuromusculär rehabilitering med spel
(Roliga TV‐spel som styrs av myoelekriska signaler är ett snabbt sätt att träna upp försvagad muskulatur I
stumpen. Det provas redan i dag i rehabiliteringen av vissa patienter. Se gärna filmklipp:
Första operationen på patient nu genomförd
Man utnyttjar den världskända ”Brånemarks‐skruven”, för att permanent förankra robotprotesen i skelettet och utnyttja de naturliga nervbanorna. De elektriska impulser från nerverna i armstumpen fångas upp i ett gränssnitt inne i
titanskruven, som förstärker och vidareförmedlar dessa till protesens alla delar.
Den första patienten har nu opererats, och de första testerna gav utmärkta resultat. Patienten har tidigare använt en viljestyrd protes med stora problem i kalla och varma miljöer och störning från axelmuskulatur. Tack vare det nya systemet har dessa problem nu försvunnit, och patienten kan med mindre ansträngning generera kontrollsignaler. Dessutom har tester visat på att fler rörelser kan utföras på ett koordinerat sätt, och att flera rörelser kan utföras samtidigt.
Forskningsprojektet är ett nära samarbete mellan Institutionen för Signaler och system på Chalmers,
Sahlgrenska Universitetssjukhus och Integrum AB.
Ansvarig handledare från Chalmers S2 är Professor Bo Håkansson.
Ansvarig handledare från Sahlgrenska är MD, PhD Rickard Brånemark
Projektet är ett multidisciplinärt samarbete mellan:
• Biomedicinska signaler och system, Institutionen för Signaler och system, Chalmers
• Centre of Orthopaedic Osseointegration, Department of Orthopaedics, Sahlgrenska Universitetssjukhuset
• Integrum AB
Forskningen har finansierats av Vinnova, Integrum, ALF (Region Västra Götaland), Conacyt, and Promobilia.