Implantaat verbindt zenuwen van patiënt met handprothese (video)

Voor het eerst heeft een patiënt een implantaat gekregen die haar in staat stelt een robotische handprothese aan te sturen. Het gaat om een osseo-neuromusculaire implantaat die de zenuwen en spieren van de patiënt verbindt met een robotische prothese. De betrokken artsen spreken van de eerste klinisch haalbare en dagelijkse inzetbare handprothese die patiënten gevoel geeft.

De operatie is onderdeel van het Europese DeTOP onderzoeksproject. Dit project richt zich op het oplossen van de wetenschappelijke, technologische en klinische uitdagingen rond het herstellen van de handfunctie na een amputatie. Binnen DeTOP worden technologieën ontwikkeld die een interface vormen tussen de mens en de volgende generatie protheses. 

Horizon 2020

Het DeTOP project wordt gefinancierd als onderdeel van het Horizon 2020 programma van de Europese Unie en staat onder leiding van Christian Cipriani van de Scuola Superiore Sant’Anna in Pisa, Italië. Bij het project is een consortium betrokken dat bestaat uit: 

• Scuola Superiore Sant’Anna
• Universiteit van Göteborg
• Prensilia
• Integrum
• Universiteit van Lund
CSEM
• University of Essex
• Inail Centro Protesi
• De Campus Bio-medico van de Universiteit van Rome

Bestaande armprothese bieden beperkte functionaliteit

Al langer zijn er armprotheses beschikbaar die door de patiënt kunnen worden aangestuurd. Het gaat hierbij om zogeheten ‘myo-elektrische armprotheses’. Hierbij geven de armspieren indien zij worden aangespannen elektrische signalen door aan elektrodes in de armprothese met behulp van elektrodes die op de huid worden geplakt. Deze protheses staan volgens de betrokken partijen echter bekend om hun beperkte functionaliteit, bestuurbaarheid en feedback. Zo kunnen patiënten bijvoorbeeld niet voelen wanneer hun prothese een object raakt of met welke kracht zij dit object vastpakken. Dit is vooral te danken is aan het gebruik van oppervlakte elektrodes, stellen de partijen.

Het DeTOP project heeft als doel de bruikbaarheid van dergelijke bestuurbare protheses te vergroten. Het project bouwt voort op de ‘osseointegrated human-machine gateway’ (OHMG), een technologie ontwikkeld door het bedrijf Integrum die het mogelijk maakt elektrodes te verankeren in bot. Deze elektrodes worden verbonden met de zenuwen die voorheen verbonden waren met het geamputeerde ledemaat, wat een bidirectionele verbinding mogelijk maakt tussen de patiënt en de prothese.

Bron afbeelding: DeTOP project

Eerste implantaat geplaatst

Eerder toonde Integrum en de Chalmers University of Technology al aan dat met behulp van de technologie het mogelijk was een interface te ontwikkelen met protheses voor amputaties boven de elleboog. Doordat in de onderarm echter twee kleinere botten aanwezig zijn in plaats van één groter bot in de bovenarm, was deze eerdere oplossing niet bruikbaar in de onderarm. Deze eerdere technologie is daarom doorontwikkeld tot een implantaat dat in de onderarm kan worden ingebracht om een interface te vormen tussen de patiënt en een handprothese.

Dit implantaat is nu voor het eerst geïmplanteerd bij een patiënt. In totaal werden zestien elektrodes verankert in haar bot en verbonden met zenuwen in haar onderarm. Het implantaat is geïmplanteerd is ontwikkeld in Zweden door een team dat onder leiding staat van Dr. Max Ortiz Catalan. De ontwikkeling vond plaats bij de Chalmers University of Technology en Integrum.

Revalideren

De patiënt volgt momenteel een revalidatieprogramma om de sterkte de botten in haar onderarm te herstellen, die zijn verzwakt doordat zij langere tijd niet belast zijn. Tegelijkertijd traint de patiënt met behulp van Virtual Reality met het aansturen van een handprothese. Over enkele weken moet de patiënt de prothese kunnen gebruiken tijdens haar dagelijks activiteiten.

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: DeTOP