Måndag 13 oktober 2014.- Två team av forskare från universitet i Sverige och USA har utvecklat bioniska proteser som möjliggör amputerade rörelsefrihet och känsla av beröring som liknar dem i naturliga extremiteter. Resultaten från båda undersökningarna publiceras i Science Translational Medicine.
En av dessa utvecklingar har bestått av en bionisk handprototyp som lyckas återhämta känslan av beröring. Forskningen har leds av Max Ortiz-Catalan, en mexikansk forskare som arbetar i gruppen Biomedical Signals and Systems från Chalmers tekniska universitet i Göteborg.
Ortiz och hans team har uppnått att Magnus, en patient med den amputerade armen ovanför armbågen, kan återvända till arbetet som en lastbilschaufför och hans andra dagliga aktiviteter med denna benintegrationsprotes, skapad av Rickard Brånemark, från Sahlgrenska universitetssjukhuset, och en av författarna till studien.
Som Ortiz-Catalan förklarar, "patienten har nu hela rörelsefältet, protesen fungerar i alla slags väder, kan göra våldsamma manövrer utan att den artificiella armen aktiveras ofrivilligt och det finns ingen komponent som sätter press på huden. Något som inte var möjligt med konventionell protetisk teknologi. "
Den konstgjorda armen är direkt ansluten till skelettet för mer stabilitet. Människans biologiska kontrollsystem, sammansatt av muskler och nerver, interagerar med maskinen genom neuromuskulära elektroder. "Detta skapar en intim förening mellan kroppen och maskinen", tillägger experten.
För Ortiz-Catalan är sannolikheten att benintegration ger avslag mycket låg. "Biokompatibiliteten hos materialen vi har använt är hög och de har använts i flera år i olika applikationer hos människor, så möjligheten att avvisa är densamma som hos tandimplantat."
Forskaren ser i denna teknik ett viktigt steg mot en mer naturlig kontroll av lemmproteser. "Det är inte längre science fiction, det är en mycket konkret verklighet för patienten, och det kommer att vara för de människor vi behandlar från slutet av året."
En av de största framstegen i utvecklingen har varit att se till att denna taktila känsla upprätthålls under undersökningens två år. Detta har varit möjligt tack vare elektroder som förbinder den bioniska handen med armen och hjärnan.
Funktionen för dessa elektroder är att detektera det tryck som utövas av föremålet vid kontakt med protesen. Denna information skickas till hjärnan omvandlad till elektriska impulser, tack vare algoritmer designade av forskarna och gör det också möjligt att veta objektens placering.
Forskare säger att en av patienterna, Igor Spetic, alltid hade orsakat frossa. Efter att han blankt har berört en boll av detta material med protesen såg han hur håret brister. "Jag visste omedelbart att det var bomull, " säger Spetic.
För sin del kunde Keith Vonderhuevel, en annan patient i studien, extrahera stjälkar av druvor och körsbär som han innehöll blint. "Vårt mål är inte bara att återställa funktionaliteten utan att bygga en återanslutning med världen", säger Dustin Tyker, professor i biomedicin vid det amerikanska universitetet och huvudförfattare.
Med tanke på förbättringen av sina patienter och förlängningen av effekterna av protesen hoppas forskarna att metoden kan användas för livet och implanteras i stor skala inom fem år. "Denna teknik kan också användas i protesben som känner igen olika typer av jord och anpassar sig till oregelbundna ytor, " säger de.
Källa:
Taggar:
Ordlista Mediciner Kolla Upp
En av dessa utvecklingar har bestått av en bionisk handprototyp som lyckas återhämta känslan av beröring. Forskningen har leds av Max Ortiz-Catalan, en mexikansk forskare som arbetar i gruppen Biomedical Signals and Systems från Chalmers tekniska universitet i Göteborg.
Ortiz och hans team har uppnått att Magnus, en patient med den amputerade armen ovanför armbågen, kan återvända till arbetet som en lastbilschaufför och hans andra dagliga aktiviteter med denna benintegrationsprotes, skapad av Rickard Brånemark, från Sahlgrenska universitetssjukhuset, och en av författarna till studien.
Som Ortiz-Catalan förklarar, "patienten har nu hela rörelsefältet, protesen fungerar i alla slags väder, kan göra våldsamma manövrer utan att den artificiella armen aktiveras ofrivilligt och det finns ingen komponent som sätter press på huden. Något som inte var möjligt med konventionell protetisk teknologi. "
Alla typer av uppgifter
Forskaren påpekar också att "efter operationen har patienten kunnat utföra alla slags uppgifter, från att köra sin lastbil till att plocka upp ägg eller knyta sina barns skridskor. Att gå bortom laboratoriet för att låta patienten möta utmaningarna från Verklig värld är det största bidraget i detta arbete, säger han.Den konstgjorda armen är direkt ansluten till skelettet för mer stabilitet. Människans biologiska kontrollsystem, sammansatt av muskler och nerver, interagerar med maskinen genom neuromuskulära elektroder. "Detta skapar en intim förening mellan kroppen och maskinen", tillägger experten.
För Ortiz-Catalan är sannolikheten att benintegration ger avslag mycket låg. "Biokompatibiliteten hos materialen vi har använt är hög och de har använts i flera år i olika applikationer hos människor, så möjligheten att avvisa är densamma som hos tandimplantat."
Forskaren ser i denna teknik ett viktigt steg mot en mer naturlig kontroll av lemmproteser. "Det är inte längre science fiction, det är en mycket konkret verklighet för patienten, och det kommer att vara för de människor vi behandlar från slutet av året."
Bionisk hand
Det andra arbetet, som utförs av en grupp från Case Western Reserve University i Ohio, USA, har bestått av återhämtningen av känslan av beröring hos två patienter amputerade genom implantation av bioniska handprototyper.En av de största framstegen i utvecklingen har varit att se till att denna taktila känsla upprätthålls under undersökningens två år. Detta har varit möjligt tack vare elektroder som förbinder den bioniska handen med armen och hjärnan.
Funktionen för dessa elektroder är att detektera det tryck som utövas av föremålet vid kontakt med protesen. Denna information skickas till hjärnan omvandlad till elektriska impulser, tack vare algoritmer designade av forskarna och gör det också möjligt att veta objektens placering.
Forskare säger att en av patienterna, Igor Spetic, alltid hade orsakat frossa. Efter att han blankt har berört en boll av detta material med protesen såg han hur håret brister. "Jag visste omedelbart att det var bomull, " säger Spetic.
För sin del kunde Keith Vonderhuevel, en annan patient i studien, extrahera stjälkar av druvor och körsbär som han innehöll blint. "Vårt mål är inte bara att återställa funktionaliteten utan att bygga en återanslutning med världen", säger Dustin Tyker, professor i biomedicin vid det amerikanska universitetet och huvudförfattare.
För livet
Dessutom led båda patienter av fantomsmärta i det amputerade området sedan förlusten av lemmen. Spetic definierade denna känsla "som en skruv genom den knutna näven." Författarna framhäver också att smärtan försvann nästan fullständigt när patienter återhämtade känslan av beröring.Med tanke på förbättringen av sina patienter och förlängningen av effekterna av protesen hoppas forskarna att metoden kan användas för livet och implanteras i stor skala inom fem år. "Denna teknik kan också användas i protesben som känner igen olika typer av jord och anpassar sig till oregelbundna ytor, " säger de.
Källa:
