DMTS landsmøde 2021 (Foto: Ottobock). Lamme bevæger sig ved tankens kraft Proteser og exoskeletter kan styres ved at opfange kroppens signaler og omsætte dem til de ønskede bevægelser. Professor Strahinja Dosen gav på landsmødet et fascinerende indblik i mulighederne. Af Søren Bang Hansen Overskriften lyder måske som et mirakel. Men her er tale om velprøvet teknologi, som kan blive til stor gavn for mennesker, der er ramt af lammelse eller har mistet et eller flere lemmer. Teknolo- gien virker nemlig både på exoskeletter (for eksempel i form af handsker eller støttende arme) og robotproteser. Professor Strahinja Dosen leder en forsk- ningsgruppe for neurorehabiliterings- systemer ved Aalborg Universitet, som udvikler disse teknologier. Et simpelt eksempel er en kunstig håndprotese, der kan åbne og lukke - udløst af patientens muskler på armen. - Det kræver kun to elektroder, der op- fanger elektrisk aktivitet fra musklerne i underarmen: en på oversiden og en på undersiden. Når personen så prøver at åbne eller lukke hånden, sker det. Kontrolsystemet er indbygget i protesen, og det giver en fin og intuitiv forbindelse mellem patienten og den bioniske pro- tese, fortæller Strahinja Dosen. Mere avancerede systemer giver mu- lighed for at styre hver enkelt finger, så protesen kan konfigureres til at gribe objekter på forskellige måder. For at give patienten mulighed for at udløse disse gribemønstre skal ekstra elektroder pla- ceres omkring underarmen. Man optager så de elektriske signaler fra musklerne, mens man beder patienten forestille sig udførelsen af forskellige håndbevægel- ser. Via maskinlæring oplæres systemet i at genkende de ønskede bevægelser, så patientens hensigt kan oversættes til de korrekte kommandoer til protesen. Strahinja Dosen fortalte om, hvordan proteser og exoskeletter kan styres via elektriske signaler fra muskler eller hjernen. (Foto: Haslefoto.dk). Feedback tøjler kraften I praksis er det ikke nok at styre håndens bevægelser. Man skal også dosere kraf- ten. Ellers er det svært at udføre blide bevægelser, og så står man hurtigt med smadrede æg og udtømte tandpastatuber. Problemet er, at amputerede patienter ikke kan »føle« deres bioniske lemmer. Løsningen er at give feedback, så man ved, hvor hårdt man trykker. Det kan løses med sensorer på protesen, som må- ler kraften og formidler den til brugeren via en vibrationsmotor, der for eksempel kan placeres på armen. Jo højere kraft i protesen, desto stærkere eller hurtigere vibrationer. Med flere motorer kan man give et mere nuanceret feedback, hvor den indledende kontakt for eksempel sig- naleres med en kort vibration, mens de følgende vibrationer fortæller, hvordan kraften øges. Strahinja Dosen leder i øjeblikket RO- BIN-projektet, finansieret af Danmarks Frie Forskningsfond, som har til formål at levere naturlig kontrol og feedback til bioniske lemmer. - Sammen med vores partnere fra Uni- versity of Novi Sad i Serbien og Otto- bock i Østrig arbejder vi på at integrere dette i protesen. Vi har allerede et fint indlejret system, som er trådløst forbun- det til protesen, så der samtidig modta- ges data og gives feedback. Dette bringer os nærmere klinisk applikation. Næste skridt bliver at integrere motorerne i patientens »socket«. Vi håber, systemet vil give mulighed for mere præcise og kontrollerede bevægelser, fortæller Strahinja Dosen. Signaler fra hjernen Det er fint, at man kan aflæse signaler fra musklerne. Men hvad nu hvis patien- ten er lammet - for eksempel som følge af ALS, som er en hurtigt fremadskri- dende sygdom, der gradvist lammer alle muskler i kroppen. Et berømt tilfælde er Stephen Hawking. Her kan man ikke op- fange elektriske signaler fra musklerne. Hvad gør man så? - Vi kan tage kommandosignaler direkte fra hjernen ved at placere elektroder rundt om på skalpen. Når patienten forestiller sig en bestemt bevægelse, opfanger vi signalerne. Vi processerer og analyserer og kan igen bruge maskinlæring til at afkode, hvad patienten ønsker at gøre - som at åbne og lukke hånden. Og så kan vi sende instruksen videre til exoskelet- tet, for i dette tilfælde har personen jo en hånd, den er bare lammet. Når der ikke er muskler, kan vi gå direkte til hjernen, siger Strahinja Dosen. 18 | December 2021 |
Del
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Medicoteknik her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her
