Nieuw Prothetisch: Man Regelt Het Bionische Been Met Gedachten

{h1}

Een man die zijn been onder de knie verloor, is de eerste geamputeerde met een doordacht gecontroleerd bionisch been.

Een 32-jarige man die vier jaar geleden zijn been onder de knie verloor na een motorongeluk, heeft nu een robotprothese die hij kan bedienen met zijn geest, volgens een nieuw rapport van zijn zaak.

Terwijl vergelijkbare technologie geamputeerden toestond om bionische armen te beheersen met hun gedachten, is Zac Vawter de eerste geamputeerde met een door gedachten beheerst bionisch been, zeggen de onderzoekers.

De robotachtige poot - die de elektrische signalen decodeert die door de resterende beenspier van Vawter lopen - interpreteert niet alleen de beoogde bewegingen van de patiënt, maar heeft ook een motor in de knie en enkel, waardoor hij zichzelf naar boven kan duwen en andere activiteiten kan uitvoeren. [5 gekke technologieën die een revolutie in de biotechnologie teweegbrengen]

Met zijn robotachtige been kan Vawter naadloos overschakelen tussen zitten, lopen en oplopende en aflopende trappen en hellingen, volgens het rapport.

Daarentegen zijn de meeste beenprothesen die tegenwoordig beschikbaar zijn, passief, zoals een veer, wat betekent dat mensen met die apparaten hun intacte ledemaat moeten gebruiken om de prothesen achter zich te trekken, zei onderzoekonderzoeker Levi Hargrove van het Rehabilitation Institute of Chicago (RIC) ) Centrum voor Bionische geneeskunde. En de protheses in het onderbeen die wel motoren hebben, worden of door een afstandsbediening bestuurd of vereisen dat de patiënt overdreven bewegingen uitvoert (zoals het been heel ver naar achteren schoppen) voordat hij van activiteiten verandert, zei Hargrove. [Video: Robotic-beenprothese geregeld met gedachten]

Vawter zei dat zijn door gedachten gecontroleerde robotbeen "veel beter reageert op het milieu, en waar ik naartoe wil en hoe ik wil lopen."

Als hij bijvoorbeeld een conventionele prothese draagt ​​en op een trap loopt, moet hij dezelfde voet eerst plaatsen bij elke stap die hij beklimt. "Terwijl met deze poot, het is meer zo dat ik gewoon interactie met mijn omgeving hoe een normaal persoon zou doen," en kan trap voet voet te voet lopen, zei hij.

Hoewel er meer moet worden gedaan om de technologie te verbeteren, hopen de onderzoekers het binnen vijf jaar beschikbaar te hebben in klinieken.

Hoe het werkt

Wanneer een persoon denkt over het verplaatsen van hun onderste ledematen, wordt een signaal vanuit de hersenen langs het ruggenmerg en via de zenuwen naar de spieren in het been gestuurd, zei Hargrove.

Maar wanneer een amputatie optreedt, kunnen zenuwsignalen die naar de knie of de enkel zijn gegaan, hun boodschap niet aan spieren afgeven. Om dit probleem te verhelpen voerden de onderzoekers eerst een operatie uit op Vawter om zijn zenuwsignalen door te sturen, zodat signalen die naar het onderbeen zouden zijn gegaan in plaats daarvan naar de gezonde hamstringspier in het bovenste deel van zijn been gaan.

Vervolgens werden elektroden op zijn been geplaatst om elektrische signalen van de spiersamentrekkingen te detecteren. Een computerprogramma decodeert de signalen om de beweging van de patiënt te interpreteren. Mechanische sensoren op het robotbeen (inclusief een versnellingsmeter en een gyroscoop) verzamelen ook gegevens om te helpen bij de besturing.

Met behulp van de geroboteerde poot kon Vawter op een vlakke ondergrond lopen, opritten en trappen beklimmen en de overgang maken tussen deze activiteiten zonder te stoppen. Hij was ook in staat om zijn gedachten te gebruiken om de positie van zijn onderbeen tijdens het zitten te veranderen, iets dat niet gedaan kan worden met de huidige gemotoriseerde beenprothesen (die handmatig moeten worden verplaatst tijdens het gaan zitten).

Met alleen de mechanische sensoren interpreteerde het robotbeen van Vawter zijn activiteit ten onrechte 12,9 procent van de tijd. Maar door informatie van de elektroden te gebruiken, daalde deze fout tot 1,8 procent. Het verminderen van deze foutenmarge is belangrijk, omdat het valpartijen kan helpen voorkomen, zei Hargrove.

Toekomstwerk

De onderzoekers zeiden dat ze de robotarm kleiner, stiller en sterker wilden maken en de foutenpercentages verder wilden verminderen.

De studie werd gefinancierd door een subsidie ​​van $ 8 miljoen van het Amerikaanse leger, en het doel is om deze technologie beschikbaar te maken voor militairen en vrouwen, evenals burgers.

"We waarderen de mogelijkheid om deze levensveranderende inspanning te sponsoren om zo snel mogelijk militaire amputaties van zo veel mogelijk fysieke functionaliteit te voorzien," Col. John Scherer, directeur van het Clinical and Rehabilitative Medicine Program bij het US Army Medical Research en Materiel Command, zei in een verklaring.

De studie is gepubliceerd in het septembernummer van het New England Journal of Medicine.

Rachael Rettner volgen @RachaelRettner. Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com