211service.com
De prothetische hand upgraden
Een lichtgewicht hydraulische hand met individueel aangedreven vingers zou het leven van geamputeerden kunnen veranderen, zeggen onderzoekers in Duitsland. De Fluidhand is volgens de ontwikkelaars lichter, gedraagt zich natuurlijker en is flexibeler dan kunstmatige handen die gemotoriseerde vingers gebruiken.
Vrijheid om te bewegen: De Fluidhand (hierboven) maakt gebruik van lichtgewicht miniatuurhydrauliek om de drager in staat te stellen elke vinger afzonderlijk te bewegen.
De Fluidhand-prototype , ontwikkeld door een team onder leiding van Stefan Schulz in het onderzoekscentrum in Karlsrühe, in samenwerking met het Orthopedisch Universitair Ziekenhuis, in Heidelberg, Duitsland, heeft flexibele aandrijvingen in elk van zijn vingergewrichten, waardoor de drager elke vinger onafhankelijk kan bewegen. Lichtgewicht miniatuurhydrauliek is verbonden met elastische kamers die de gewrichten van de vingers kunnen buigen. Terwijl sensoren op de vingers en handpalm zich rond objecten sluiten, nemen zenuwen in de amputatiestomp spiersensaties op, zodat de geamputeerde een zwakkere of sterkere greep kan gebruiken. De prothese biedt vijf verschillende gripsterkten.
Het is zo intuïtief dat het leren gebruiken van het apparaat slechts ongeveer 15 minuten duurt, zegt Schulz.
Afgelopen september werd de 18-jarige Sören Wolf, geboren met slechts één hand, de eerste persoon die de Fluidhand gebruikte. Volgens Duitse persberichten , Wolf kon voor het eerst in zijn leven met beide handen op een toetsenbord typen, en hij vertelde verslaggevers dat hij zich niet meer gehandicapt voelt als hij de Fluidhand draagt.
De internationale belangstelling voor de Fluidhand bereikte eind vorige maand een hoogtepunt, toen bekend werd dat het Orthopedisch Universitair Ziekenhuis het apparaat gaat testen in vergelijking met de i-LIMB Hand. Wolf is de eerste geamputeerde die beide protheses gebruikt.
Geproduceerd door het Schotse bedrijf Touch Bionics , was i-LIMB de eerste handprothese die de beweging van individuele vingers mogelijk maakte. De afgelopen zomer uitgebrachte prothese maakt gebruik van een ander technisch principe dan de Fluidhand. Met i-LIMB wordt beweging mogelijk gemaakt door vijf kleine, op batterijen werkende motoren die in elke vinger zijn ingebouwd. Schulz is van mening dat het hydraulische systeem enkele voordelen heeft ten opzichte van de gemotoriseerde vingers. In tegenstelling tot het uurwerk met elektromotoren en transmissies blijft de Fluidhand zacht en flexibel, zegt hij. Artikelen kunnen daardoor betrouwbaarder worden opgepakt en de hand voelt natuurlijker aan.
Beide apparaten zijn significante verbeteringen ten opzichte van conventionele handprothesen die de drager alleen in staat stellen om duim en wijsvinger samen te knijpen om grip te creëren.
Er zijn veel handbewegingen die individuele vingerbewegingen vereisen, zegt Hugh mr , directeur van de Biomechatronics Group bij het MIT Media Lab. De ontwikkeling van individuele vingerbewegingen in een prothese is een opmerkelijke stap voorwaarts.
Eén patiënt draagt momenteel de Fluidhand om dagelijkse taken uit te voeren, en een tweede staat op het punt om voor het apparaat te worden geplaatst. Zo'n 250 mensen, onder wie soldaten die gewond zijn geraakt in Afghanistan en Irak, maken al gebruik van i-LIMB.
Stuart Mead, CEO van Touch Bionics, wijst erop dat de vergelijkende studie in Heidelberg geen competitieve is. Veel mensen hebben veel verschillende apparaten voor verschillende activiteiten, en wat voor de ene patiënt werkt, werkt misschien niet voor de andere, zegt hij.
Vergelijkende studies van deze aard hebben wel waarde om te bepalen hoe goed het apparaat kan voldoen aan de behoeften van geamputeerden. Ze testen waarschijnlijk de kracht, kracht en veelzijdigheid van elk apparaat, zegt Herr. De protheses moeten iets heel lichts en breekbaars kunnen oppakken, zoals een stuk porselein, maar ook iets groots en zwaars.
Binnenkort hebben mensen die een handprothese nodig hebben met beweegbare vingers meer mogelijkheden. Het Duits-Oostenrijkse bedrijf OttoBock zal waarschijnlijk in 2009 een nieuwe hand met beweegbare vingers presenteren, zegt Schulz.
Experts verwachten dat deze snelle ontwikkeling op het gebied van prothetische technologieën zich in de nabije toekomst zal voortzetten.
Ik geloof dat er een grote duw is in draagbare exoskeletten omdat de mechatronische technologie volwassen is geworden, kosteneffectiever, geminiaturiseerd en krachtiger is geworden, zegt Thomas Sugar van de Arizona State University , die in robotprotheses werkt. Batterijen en motoren zijn kleiner en krachtiger. Microprocessors zijn erg snel en goedkoop geweest. Ten slotte denk ik dat de NIH [National Institutes of Health] en de DOD [Department of Defense] een grote impuls hebben gegeven aan medische robots voor beroertetherapie, aangedreven exoskeletten en aangedreven protheses.
De heer van de Biomechatronics Group is het daarmee eens. Als je prothetische innovaties uitzet tegen de tijd, zie je typisch een piek in innovatie na elke oorlog, en dat is vandaag zeker waar, zegt hij. Daarnaast zien we ook een aantal disciplines zoals robotica, werktuigbouwkunde en biomechatronica volwassen worden tot het punt [waar] we kunnen fuseren om werkelijk opmerkelijke systemen te creëren.
Er is nog ruimte voor die opmerkelijke innovaties in de ontwikkeling van protheses.
We merken dat we als industrie werken aan het managen van de verwachtingen van mensen, zegt Touch Bionics' Mead. Een prothese werkt niet als een echte hand. We zijn nog steeds slechts in staat om 5 tot 10 procent te repliceren van wat een echte hand kan doen.