Hersengestuurde prothesen zijn klaar voor gebruik

Voor het eerst heeft een echte patiënt een volledig geïmplanteerde robotprothese gekregen, die hij ook nog eens met zijn gedachte kan besturen. De gelukkige is een Zweedse vrachtwagenchauffeur die zijn arm tien jaar geleden verloor. Deze prothese is chirugisch geïmplanteerd waardoor hij de arm kan bewegen met zijn zenuwen en spieren.

Omdat zijn zenuwen en spieren directe signalen kunnen sturen naar de arm kan hij de arm bijna natuurlijk bewegen. Het is zoals hij zijn oorspronkelijke arm beweegt – hij hoeft er niet over na te denken.

Een paper dat gisteren werd gepubliceerd in Science Translational Medicine beschrijft de procedure die in januari 2013 plaatsvond.

Het idee van een prothese die je  met je gedachten kan sturen bestaat al wat langer en er zijn zelfs al prothesen die verbonden zijn met zenuwen. Maar het opmerkelijke aan deze robotarm is de diepte van de elektroden die zijn verbonden met de prothese.

Het apparaat is direct geïntegreerd in het skelet. Het zit dus aan het bot vast. Al hoeft het ding niet altijd gedragen te worden – er zit alleen een titanium implantaat vastgeschroefd is in het bot waar de arm aan vastklikt. Het voordeel hiervan is dat je dan niet meer een traditionele soort plastic pasvorm om het stompje hoeft te doen. Dit scheelt een hoop ongemak en zorgt voor meer bewegingsvrijheid.

Het onderzoek is uitgevoerd aan  de Chalmers University of Technology in Zweden onder leiding van Max Ortiz Catalan. In het paper schrijven ze dat na een jaar de geïmplanteerde elektroden meer controle verschaffen over de prothese dan reguliere elektrodes die op de huid zitten.

Ze schrijven dat de Zweed zijn arm sindsdien dagelijks gebruikt. "Er zijn een jaar na de implantatie geen complicaties geobserveerd en alle componenten blijven voor onbepaalde tijd geïmplanteerd," voegden ze daaraan toe.

Er zijn meerdere voordelen aan geïmplanteerde elektroden ten opzichte van elektroden op de huid. De laatste werken vrijwel op dezelfde manier, maar zijn gevoeliger voor het oppikken van verkeerde signalen van andere zenuwen. Bovendien kunnen ze beïnvloed worden door omgevingsfactoren zoals veranderingen in temperatuur.

Die onbetrouwbaarheid is natuurlijk hinderlijk voor de gebruiker. De Zweed met de nieuwe arm merkte dus ook veel voordelen. Hij vertelde de onderzoekers dat op een puur praktisch niveau hij door deze manier van besturing veel verfijndere controle heeft over zijn arm, waardoor hij breekbare dingen zoals eieren kan oppakken.

Op het moment kunnen de onderzoekers nog te weinig conclusies hieraan verbinden, aangezien dit maar om één patiënt gaat, maar de resultaten zijn veelbelovend. Het suggereert dat op deze manier prothesen beter aan het lichaam te verbinden zijn en makkelijker te besturen worden dan ooit.

Als dit al niet opwindend genoeg is, is er ook nog het vooruitzicht om de communicatie de andere kant op te laten gaan – d us van de kunstmatige hand naar de hersenen toe. "Met het implanteren van mechanismen die signalen kunnen doorgeven dankzij de prothese in het bot, is er communicatie mogelijk tussen de prothese zelf en de zenuwen."

Dit zou dan niet alleen zorgen voor preciezere controle over de prothese, maar zou ook de gebruiker zintuigelijke feedback teruggeven – hij of zij zou dan weer kunnen voelen.

Woow, dit is ongelofelijk

Ortiz Catalan vertelde in een verklaring dat de communicatie tussen de prothese en het lichaam de missing link is van protheses. De resultaten over het gevoel wat weer terugkwam zijn nu nog voorbarig, maar ze lijken de goede kant op te gaan.

"Tot nu toe hebben we laten zien dat de patiënt op de lange termijn een stabiel vermogen heeft om te voelen op verschillende plekken in de kunstmatige hand," zei hij. "Intuïtief gevoel en controle over je lichaam zijn cruciaal om in een ruimte te functioneren, bijvoorbeeld om een object vast te kunnen houden ondanks verstoringen of onzekerheid."

Prothesen zijn nog lang niet zo goed als echte ledematen, maar dit is wel weer een grote stap voorwaarts. En wanneer een kunstmatig lichaamsdeel echt zo goed is als een menselijke, zal het ook niet lang duren voordat hij die voorbij streeft.

Lees ook:

Zou jij je echte arm inruilen voor een robotarm als die veel beter is?