Nieuws

Robotarm bestuurd door spiersignalen die met succes bij mensen zijn geïmplanteerd


Geavanceerde protheses: welkom in de toekomst

'Wij zijn de Borg. Je wordt geassimileerd! 'Iedereen die Star Trek of soortgelijke sciencefictionverhalen kent, weet dat hybride wezens van mensen en machines een populair onderwerp zijn in dit genre. Een internationaal onderzoeksteam heeft onlangs laten zien dat dit in de praktijk ook mogelijk is. Ze hebben met succes robotarmen geïmplanteerd als prothese voor vrijwilligers in een onderzoek. De armen worden bestuurd door de biosignalen die afkomstig zijn van de spieren van de amputatiestompen.

Een internationale onderzoeksgroep onder leiding van Oskar Aszmann van de Medische Universiteit van Wenen bracht de interactie tussen mens en machine naar een nieuw niveau. Voor het eerst in de wereld implanteerden ze een robotarm op een persoon die de biosignalen vanaf het amputatiepunt kan uitlezen en omzetten in bewegingen. Drie deelnemers ontvingen als onderdeel van een onderzoek een volledig functionele robotarm om hun ontbrekende ledematen te vervangen. De resultaten zijn onlangs gepresenteerd in het wetenschappelijke tijdschrift "Science Robotics".

Geavanceerde interactie tussen mens en machine is geen fictie meer

Het besturen van machines met menselijke biosignalen is geen sciencefictionverhaal meer. Er zijn al talloze voorbeelden van hoe dergelijke communicatie kan slagen. Machines kunnen hersen-, spier- of oogactiviteit interpreteren om bepaalde processen te controleren. Zo kan de muisaanwijzer van een computer dankzij de nieuwste technologie met de bewegingen van het oog worden bediend.

Vervang verloren ledematen door robotprothesen

Internationale onderzoekers lieten zien hoe dergelijke interacties in de toekomst kunnen worden gebruikt bij drie deelnemers aan een lopend onderzoek. De drie mannelijke patiënten verloren door een ongeval één arm. De onderzoeksgroep heeft de ontbrekende ledematen vervangen door robotarmen die kunnen worden aangestuurd via de spiersignalen van de stronken. De biosignalen van de spieren worden draadloos overgedragen naar de prothese, waar ze mechanisch worden omgezet in de gewenste beweging.

Intuïtieve controle door spiersignalen

Om dit mogelijk te maken, implanteerden de onderzoekers speciale sensoren in de amputatiestomp. Deze sensoren lezen de spiersignalen die mensen gewoonlijk gebruiken om hun armen te bewegen. De leessignalen worden vervolgens draadloos verzonden naar de arm die de bijbehorende beweging uitvoert. Op deze manier kan de arm intuïtief door de gebruiker worden bediend. Om de prestaties van de arm te garanderen, kan deze draadloos worden opgeladen met magnetische spoelen in de prothesekoker.

Onderzoek is niet alleen relevant voor prothesen

De onderzoeksgroep benadrukt dat systemen met draadloze transmissie van biosignalen niet alleen geschikt zijn voor moderne protheses. In theorie is deze technologie toepasbaar op vele andere sectoren van de biotechnologie. Het is dus goed denkbaar dat machines in de toekomst bestuurd kunnen worden met pure mentale kracht (of hersengolven). (vb)

Auteur en broninformatie

Deze tekst komt overeen met de specificaties van de medische literatuur, medische richtlijnen en lopende onderzoeken en is door artsen gecontroleerd.

Afgestudeerd redacteur (FH) Volker Blasek

Zwellen:

  • Medische Universiteit van Wenen: prothetiek: sensoren voor draadloze signaaloverdracht van spieren na de eerste overdracht van zenuwen (bel: 18-07-2019), meduniwien.ac.at
  • Salminger, S. / Sturma, A. / Hofer, C. / u.: Langdurig implanteren van intramusculaire sensoren en zenuwoverdrachten voor draadloze bediening van robotarmen in geamputeerden boven de elleboog, Science Robotics, 2019, robotics.sciencemag.org



Video: AR2 6 axis stepper motor robot (Oktober 2021).