Een Zweedse vrouw is de eerste ontvanger van een osseo-neuromusculair implantaat om een beweegbare handprothese aan te sturen.
Eerste van zijn soort
In een baanbrekende operatie werden titanium implantaten geplaatst in de twee onderarmbeenderen (radius en ellepijp), van waaruit elektroden naar zenuwen en spieren werden geleid om signalen te extraheren om zo een handprothese te besturen en voor tactiele sensaties. Dit maakt het de eerste klinisch levensvatbare, handige en gevoelige prothetische hand die in het echte leven kan worden gebruikt. De doorbraak maakt deel uit van het Europese project DeTOP.
De nieuwe implantaattechnologie werd in Zweden ontwikkeld door een team onder leiding van Dr. Max Ortiz Catalan bij Integrum AB – het bedrijf achter de eerste botverankerde ledemaatprothese met osseointegratie – en Chalmers University of Technology.
Geïmplanteerde elektroden zorgen voor sensorische en motorische controle
Conventionele handprotheses vertrouwen op elektroden die over de huid worden geplaatst om controlesignalen uit de onderliggende stompspieren te extraheren. Deze oppervlakkige elektroden leveren beperkte en onbetrouwbare signalen die alleen controle over een aantal grove bewegingen (openen en sluiten van de hand) mogelijk maken. Rijkere en betrouwbaardere informatie kan worden verkregen door in plaats daarvan elektroden te implanteren in alle resterende spieren in de stomp. Zestien elektroden werden bij deze eerste patiënt geïmplanteerd om een meer handige besturing van een nieuwe prothesehand, ontwikkeld in Italië, te bereiken.
Huidige prothetische handen hebben ook beperkte sensorische feedback. Ze bieden geen tactiele of kinesthetische sensatie, zodat de gebruiker alleen kan vertrouwen op het zicht tijdens het gebruik van de prothese. Gebruikers kunnen niet zeggen hoe sterk een object wordt begrepen, of zelfs wanneer contact is gemaakt. Door elektroden in de zenuwen te implanteren die vroeger verbonden waren met de verloren biologische sensoren van de hand, kunnen onderzoekers deze zenuwen op dezelfde manier elektrisch stimuleren als informatie die wordt overgebracht door de biologische hand. Dit resulteert erin dat de patiënt gevoelens ervaart die voortkomen uit de nieuwe prothetische hand, omdat deze is uitgerust met sensoren die bij zenuwstimulatie dergelijke sensaties leveren.
Werkt in het dagelijks leven
Een van de belangrijkste aspecten van dit werk is dat dit de eerste technologie is die bruikbaar is in het dagelijks leven. Eerder was al aangetoond dat de controle van een gevoelige prothese in het dagelijks leven mogelijk was in boven elleboog geamputeerden met behulp van vergelijkbare technologie. Dit was niet mogelijk bij geamputeerden onder de elleboog waar er twee kleinere botten zijn in plaats van een enkele grotere zoals in de bovenarm. Dit vormde een aantal uitdagingen voor de ontwikkeling van het implantaatsysteem. Aan de andere kant biedt het ook een mogelijkheid om een vakkundiger besturing van een kunstmatige vervanging te bereiken. Dit komt omdat er veel meer spieren beschikbaar zijn om neurale commando’s te extraheren bij amputaties onder de elleboog.
Botten verzwakken als ze niet worden gebruikt, zoals vaak gebeurt na amputatie. De patiënt volgt een revalidatieprogramma om de sterkte van haar onderarmbeenderen te herstellen om de prothetische hand volledig te kunnen belasten. Tegelijkertijd leert ze opnieuw hoe ze haar ontbrekende hand kan beheersen met behulp van virtual reality, en binnen enkele weken zal ze een prothesehand gebruiken met toenemende functies en sensaties in haar dagelijks leven. In de komende maanden zullen nog twee patiënten worden geïmplanteerd met deze nieuwe generatie prothetische handen, in Italië en Zweden.
