- Herkömmliche Prothesen müssen normalerweise über einen engen Kompressionsbecher an die Extremität einer Person gesaugt werden.
- Viele Amputierte finden Prothesenpfannen unbequem und schmerzhaft was dazu führt, dass viele ihre Prothese nicht mehr benutzen.
- Jetzt haben schwedische Forscher eine gedankengesteuerte Armprothese entwickelt, die das Leben von Menschen, die ein Glied verloren haben, drastisch verbessern könnte.
In den letzten 7 Jahren haben Forscher in Schweden eine neue Art von gedankengesteuerter Armprothese untersucht, die das Leben von Menschen, die ein Glied verloren haben, drastisch verbessern könnte.
Die Armprothese wird durch einen als Osseointegration bezeichneten Prozess implantiert, bei dem die Prothese chirurgisch an Knochen, Muskeln und Nerven befestigt wird.
Bei dieser Technologie werden Elektroden implantiert, die die Signale des Gehirns aufnehmen und es den Menschen ermöglichen, das neue Glied auf intuitive, natürliche Weise zu bewegen, zu fühlen und zu verwenden.
A neu Bericht veröffentlicht am Donnerstag im New England Journal of Medicine, bewertete die Wirksamkeit der neuen Prothese und stellte fest, dass sie täglich erfolgreich für eine Vielzahl persönlicher und beruflicher Aktivitäten eingesetzt werden kann.
Die Entwicklung ist ein großer Gewinn für Amputierte, die seit langem nur noch begrenzte prothetische Möglichkeiten haben.
Herkömmliche Prothesen müssen normalerweise über einen engen Kompressionsbecher an die Extremität einer Person gesaugt werden. Viele Amputierte finden Prothesenpfannen unbequem und schmerzhaft was dazu führt, dass viele ihre Prothese nicht mehr benutzen.
„Die osseointegrierten Implantate aus Schweden sind unglaublich und haben die Verwendung einer Prothese viel erträglicher gemacht, da sie die Unannehmlichkeiten des Kompressionsbechers umgeht, die die meisten Benutzer bei herkömmlichen und myoelektrischen Prothesen verwenden müssen“, sagte Dr. James Clune ein plastischer und rekonstruktiver Chirurg von Yale Medicine und Spezialist für die oberen Extremitäten.
Forscher aus Schweden verfolgten vier Personen, die über einen Zeitraum von 3 bis 7 Jahren die gedankengesteuerten osseointegrierten Implantate erhielten.
Laut dem leitenden Forscher der Studie Max Ortiz Katalanisch , PhD, außerordentlicher Professor an der Chalmers University of Technology, dies ist das erste Mal, dass ein aus implantierten Elektroden funktionierender bionischer Arm von Menschen zu Hause unabhängig verwendet wurde, daher gab es eine Reihe von Fragen zur Langzeitstabilität undFunktionalität der Prothese.
Die Technologie wurde im Labor ausgiebig untersucht, aber die Forscher wollten sie in der realen Welt testen. „Sie müssen immer noch beweisen, dass sie im realen Leben sicher ist, wenn sie von Menschen verwendet wird“, sagte Catalan gegenüber GesundLinie.
Das Forschungsteam stellte fest, dass die Prothese den ganzen Tag über effektiv für die persönlichen und beruflichen Aktivitäten von Menschen verwendet werden kann.
„Der Hauptbeitrag unserer Arbeit besteht darin, dass wir die Verwendung implantierter Elektroden ermöglicht haben, um [eine] Prothese zu steuern und zu sensibilisieren, die von Patienten in ihrem täglichen Leben verwendet wird, schließlich außerhalb kontrollierter Umgebungen oder ständigbeaufsichtigt “, sagte Katalanisch.
Einer der an der Studie beteiligten Teilnehmer, ein 46-jähriger Mann namens Rickard Normack, der bei einem Arbeitsunfall einen Arm verloren hat, sagte in a Video detailliert die neue Prothese, mit der er mit seiner traditionellen Ärmelprothese nie zufrieden war.
Er erhielt schließlich eine gedankengesteuerte osseointegrierte Prothese und sagt, dass dies sein Leben zum Besseren verändert hat.
„Ich sage normalerweise, dass Sie bei einer herkömmlichen Ärmelprothese die Prothese tragen - es ist ein medizinisches Gerät. Bei der Osseointegration wird das medizinische Gerät jedoch ein Teil von Ihnen. Sie haben nicht das Gefühl, dass Sie die Prothese tragen, sondern, es ist ein Teil von dir “, sagte Normack.
Magnus Niska, ein 47-jähriger, der ebenfalls an dem Programm beteiligt ist, sagt, dass er mit seiner neuen Prothese alles machen kann und dass es sich so anfühlt, als wäre es seine eigene.
Ein Implantat wird durch Osseointegration im Knochen der verbleibenden Extremität befestigt, wodurch das Skelett im Wesentlichen bis zu der Stelle verlängert wird, an der der Prothesenarm befestigt werden kann.
Dann werden Elektroden in die Nerven und Muskeln des Patienten implantiert. Wenn diese Elektroden ein Signal empfangen - z. B. wenn eine Person ihren Finger bewegen möchte - werden sie durch einen Algorithmus für künstliche Intelligenz geführt, der der Prothese sagt, was zu tun ist: Bewegen Sie den Finger. Der Finger bewegt sich.
Die schwedischen Forscher nennen diesen Prozess „intuitive Steuerung“.
Das Schöne an dieser Art von Technologie ist, dass sie laut Bidirektional ist. Dr. Adnan Prsic ein plastischer und rekonstruktiver Handchirurg bei Yale Medicine.
„Nachdem sich der Finger bewegt oder etwas berührt, wird dieses Signal an die um die Nerven gewickelten Sensoren zurückgeführt. Die Nerven empfangen dieses Signal und senden Signale an das Gehirn, die ein„ Gefühl “eines realistischen und unmittelbaren Tastsinns erzeugen.”Erklärte Prsic.
"Es ist eine echte Erweiterung der Extremität des Patienten", fügte Prsic hinzu.
Es gibt einige Arten von Prothesen, die traditionell bei Amputierten verwendet werden.
Es gibt ein nicht funktionierendes Glied, das lediglich für kosmetische Zwecke verwendet wird, sowie ein körperbetriebenes Glied, das mit einem System aus Riemenscheiben und Kabeln betrieben wird.
Es gibt osseointegrierte Gliedmaßen, aber die derzeit weit verbreiteten haben nicht die gedankengesteuerte Technologie.
Es werden auch myoelektrische Prothesen verwendet, bei denen eine Prothese eine angepasste Pfanne hat, die über das Stumpfglied gezogen wird.
Prsic sagt, wie die neuen gedankengesteuerten osseointegrierten Gliedmaßen ist die myoelektrische Prothese mehr oder weniger auch gedankengesteuert. Das Gehirn sendet ein elektrisches Signal an die Nerven und Muskeln, das dann auf die Prothese übertragen wird.
Der Hauptunterschied besteht darin, dass die mit myoelektrischen Prothesen verwendeten elektrischen Sensoren von außen an der Haut befestigt werden, während die neue gedankengesteuerte osseointegrierte Prothese die gesamte Verkabelung unter der Haut hat, erklärt Prsic.
Herkömmliche Prothesen können unangenehm und schmerzhaft sein. Viele Menschen verlassen sie.
„Der Fortschritt in Technik und Design, bei dem die elektrischen Komponenten [und] Technologie jetzt kompakter und effizienter sind, hat einen großen Unterschied gemacht“, sagte Prsic. „Darüber hinaus haben leichte und robuste Materialien die Größe und das Gewicht derProthetik, die es auch für die jüngsten unserer Patienten benutzerfreundlich macht. “
Clune sagt, es sei "keine Frage, ob diese Technologie hier [in den USA] eingesetzt wird, sondern wann."
Er erwartet in naher Zukunft eine breitere Verwendung von gedankengesteuerten Osseointegrationsprothesen.
Eine der größten Hürden bei der Markteinführung fortschrittlicher, gedankengesteuerter Gliedmaßen sind jedoch die Kosten, so Clune.
"Der Kostenunterschied zwischen einem körperbetriebenen Glied und einem osseointegrierten extern angetriebenen Glied ist exponentiell unterschiedlich. Daher gibt es einen harten Kampf, um osseointegrierte Gliedmaßen hier in den USA auf den Markt zu bringen", sagte Clune.
Bereits mehrere Universitäten - einschließlich Johns Hopkins Medizin und Universität von Chicago - haben ihre eigenen gedankengesteuerten Prothesen entwickelt und getestet.
In Yale hat ein Team von Ärzten und Wissenschaftlern eine Gliedmaßenamputationsprogramm das sich darauf konzentriert, die Nerven in einem verbleibenden Glied neu zu verdrahten, um es auf eine fortgeschrittene Prothese vorzubereiten.
"Auch wenn der Patient jetzt keine fortgeschrittene Prothese erreichen kann, können die Nerven in seinen Gliedmaßen jetzt chirurgisch präpariert werden, um den Einsatz neuer Technologien in der Zukunft vorzubereiten", sagte Clune.
Prsic hofft, dass die Technologie weiter voranschreitet und die verbleibenden Lücken in der Prothesenkontrolle schließt und in den kommenden Jahren zugänglicher wird.
"Ich hoffe, dass die sowohl osseointegrierte als auch nicht osseointegrierte myoelektrische Technologie für alle, die sie benötigen, erschwinglich und dann allgemein verfügbar wird, und nicht nur für diejenigen, die es sich leisten können, den hohen Preis zu zahlen", sagte Prsic.
Forscher in Schweden haben eine neue Art von gedankengesteuerter Armprothese untersucht, die das Leben von Menschen, die ein Glied verloren haben, drastisch verbessern könnte.
Bei der verwendeten Technologie werden Elektroden implantiert, die die Signale des Gehirns aufnehmen und es den Menschen ermöglichen, das neue Glied auf intuitive, natürliche Weise zu bewegen, zu fühlen und zu verwenden. Wenn eine Person einen Finger bewegen möchte, bewegt sich die Fingerprothese.
Die Entwicklung ist ein großer Gewinn für Menschen, die ein Glied verloren haben, eine Bevölkerung, die lange Zeit nur begrenzte Möglichkeiten für Prothesen hatte, von denen viele unangenehm und schmerzhaft sind.
