UT ontwikkelt hypermoderne onderarmprothese

Onderzoekers van de Universiteit Twente en Roessingh Research and Development (RRD) hebben een systeem ontwikkeld waarmee de functionaliteit van onderarmprotheses sterk verbeterd kan worden. Met de nog aanwezige activiteit in de resterende armspieren van de patiënt (myo-elektrische aansturing) wordt een meer natuurlijke aansturing van de prothese benaderd. Ook koppelen actuatoren informatie over beweging en hoeveelheid kracht terug naar de gebruiker. Dit Myopro-project heeft geleid tot een hypermodern prototype van een onderarmprothese en moet voor meer acceptatie bij gebruikers zorgen.
Van alle patiënten die een onderarmprothese krijgen aangemeten, gebruikt maximaal dertig procent die prothese ook daadwerkelijk in het dagelijks leven. Bestaande protheses zijn vaak te zwaar, beperkt in beweging (de hand kan vaak niet meer dan open of dicht) en missen gevoel. Elke vorm van feedback ontbreekt, de gebruiker kan alleen met eigen ogen zien wat de hand doet. Verbetering van al deze aspecten is essentieel voor een hogere acceptatie door de gebruiker. Promovendi Heidi Witteveen en Bart Peerdeman van de Universiteit Twente en Daphne Boere van Roessingh Research and Development ontwikkelden een nieuw systeem. Dankzij het nieuwe systeem zal de acceptatie van onderarmprotheses toenemen.
Het prothesesysteem zet nieuwe standaarden op het gebied van sensing, control en feedback. Het systeem zorgt ervoor dat mensen met een prothese meer grepen kunnen uitvoeren. Het wordt minder lastig om voorwerpen vast te pakken. Dankzij de terugkoppeling van gevoelssignalen kunnen gebruikers de prothese beter hanteren in situaties waarbij ze minder zicht hebben. Een voordeel daarvan kan zijn dat gebruikers voorwerpen minder vaak kapot knijpen of minder laten vallen. Patiënten hoeven minder na te denken bij het gebruik van de prothese. Bovendien wordt er minder vaak een beroep gedaan op de ‘gezonde’ hand. Patiënten kunnen makkelijker van taak wisselen en meer ingewikkelde handelingen uitvoeren, zoals een rits sluiten of een kledingstuk vouwen.
UT-promovenda Heidi Witteveen: “De bestaande protheses missen gevoel. Aansturen is lastig en je weet niet hoe hard je knijpt of hoe ver je hand open is. Na een handamputatie zijn de spieren voor aansturing vaak nog gedeeltelijk intact, die zitten namelijk in je onderarm. Je hersenen kunnen dus nog wel signalen geven. Door middel van EMG-elektrodes meten we die signalen. De actuator in de mechanische controlemodule zet deze om in meer gevarieerde bewegingen en grepen. Op de hand zitten sensoren, bijvoorbeeld tussen duim en wijsvinger, die de kracht meten. Vervolgens worden elektrische prikkels, die voelen als een soort tinteling in de huid, en trillingen gebruikt voor feedback naar de patiënt. Deze zogenaamde vibro-tactiele feedback is comfortabel en niet pijnlijk.  In het feedbacksysteem zitten coin-motortjes verwerkt. Dat zijn dezelfde motortjes die ervoor zorgen dat je mobiele telefoon gaat trillen. In het Myopro-project werden simulatiemodellen gebruikt en werd het systeem getest op mogelijke gebruikers, onder meer door virtual reality. Inmiddels hebben we een prototype ontwikkeld waarin alle drie de systemen, dus sensing, control en feedback, gecombineerd worden. De resultaten zijn hoopgevend.”