Chalmers utvecklar tankestyrd cyborgarm

Foto: Integrum

Chalmersforskaren Max Ortiz Catalan håller på att utveckla en ny sorts armprotes som skruvas fast i skelettet och kopplas ihop direkt med nervtrådarna i kroppen. Den kommer ge en mycket naturligare rörelseförmåga än dagens myoelektriska proteser.

Ända sedan 1960-talet har myoelektriska proteser använts, men tekniken har inte utvecklats så mycket sedan dess. Ett exempel är Bebionic3, världens mest avancerade, kommersiella armprotes som fortfarande är myoelektrisk, vilket begränsar den.

Problemet med dagens proteser är att olika rörelsemönster måste programmeras in i förväg, till exempel ett nypgrepp, krokgrepp eller pekfingergest. Med denna nya sorts tankestyrda protes ska rörligheten vara helt fri och man behöver bara tänka tanken för att handprotesen ska lyda. Nytt är också att man ansluter protesen direkt till nervtrådarna inuti kroppen, istället för att fästa sensorer utanpå huden. Gränssnittet med elektroderna är integrerat i titanskruven. Det blir med andra ord ett cyborgimplantat.

– Alla rörelser måste förprogrammeras, säger Max Ortiz Catalan. Det är som att ha en Ferrari utan ratt. Därför har vi utvecklat ett nytt styrsystem från grunden.

Chalmersforskaren Max Ortiz Catalan demonstrerar sin protes. Foto: Oscar Mattsson

Att skruva fast protesen med titanskruv direkt i skelettet istället för trä på den på arm- eller benstumpen, som med traditionella hylsproteser, har flera fördelar. Det minskar bland annat hudirritationen och gör att man kan använda protesen under längre perioder. Svett och sensorer som flyttar på sig är andra problem med dagens myoelektriska proteser. En tankestyrd protes kräver dessutom ingen visuell feedback för att veta hur mycket kraft man behöver för att till exempel lyfta något och blir på så vis naturligare att använda.

I dagens befintliga proteser använder sig den som är amputerad enbart av visuell feedback, vilket gör att man till exempel måste titta på en kopp när man ska lyfta den för att veta hur mycket kraft man ska använda och hur man ska närma sig den. Med den nya metoden får patienterna feedback genom att elektroderna stimuleras, vilket uppfattas av patientens hjärna. Det gör att patienten kan kontrollera sin protes på ett mer naturligt och intuitivt sätt. Det har inte varit möjligt tidigare.


I denna video tränas muskler och nerver upp med hjälp av ett datorspel.

Än så länge har man dock inte opererat in protesen hos några patienter men hoppas på att kunna göra det under vintern.

– Genom att testa metoden på några patienter kan vi visa att metoden fungerar och sedan förhoppningsvis få mer anslag för fortsatta kliniska studier och vidareutveckling av metoden. Då kan det här bli verklighet för många personer. Vi vill lämna labbet och bli en del av patienternas vardag, säger Max Ortiz Catalan.

Uppdatering 3 mars 2013: Nu har den första operationen med den nya protesen genomförts. Läs mer i denna artikel.

FAKTA

Den artificiella handen kan härma en levande hand. Motoriken i varje finger kan styras individuellt, och parallellt med till exempel 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 arm.

Källa: Chalmers

Pressmeddelande, Integrum, Ny Teknik

SE ÄVEN: