EO

Horen en voelen via botten

09 april 2017 om 14:21 uur - Gotenburg

Bij het besturen van een auto kunnen mensen met een prothese profiteren van osseoperceptie - perceptie als gevolg van mechanische stimulering van een osseointegratie-prothese. (foto: Susanne Lindholm)

De uitdrukking ‘ik voel het aan mijn botten' kan nu ook heel letterlijk worden genomen. Uit recent onderzoek blijkt dat mensen met een prothese die direct is gekoppeld aan hun skelet kunnen horen via trillingen in hun implantaat. De transmissie van geluid via botten is een belangrijk deel van de osseoperceptie - zintuiglijke waarneming van de omgeving van de patiënt via de prothese. De ontdekking werpt nieuw licht op de tactiele perceptie en de geluidsperceptie van mensen, en kan worden gebruikt voor de ontwikkeling van verbeterde protheses.


Hoe kunnen we personen met geamputeerde ledematen helpen om tactiele sensaties en ander natuurlijk gevoel te herwinnen bij het vastpakken van een voorwerp of het lopen op oneffen bodem? Een internationale groep onderzoekers in Zweden en Italië komt met een nieuw antwoord op deze vraag. Zij toonden aan dat patiënten met een osseointegratie-prothese (die rechtstreeks aan het skelet is bevestigd) externe stimuli beter waarnemen door te luisteren via hun kunstledematen. Het onderzoek werd uitgevoerd in Zweden door de Chalmers University of Technology, Sahlgrenska University Hospital en de Universiteit van Gotenburg; alle in nauwe samenwerking met de Scuola Superiore Sant'Anna in Italië.

De onderzoekers presenteerden hun ontdekking - die nieuwe scenario's opent voor het ontwikkelen van kunstledematen -  in een artikel in Nature Scientific Reports. Hoewel de transmissie van geluid via de schedel een bekend fenomeen is, dat uitvoerig werd bestudeerd door professor Bo Håkansson op Chalmers, was het niet duidelijk of dit ook optreedt via de botten in armen en benen en zo bijdraagt aan osseoperceptie.


"Tot nu toe was de consensus dat de tastzin de primaire rol speelde bij patiënten met kunstledematen die gefixeerd zijn aan hun skelet", zegt Max Ortiz Catalan, hoofd van het  Biomechatronics and Neurorehabilitation Laboratory (BNL) van Chalmers en leider van het onderzoek. Francesco Clemente, die als gast-PhD-student van het Biorobotics Institute van de Scuola Superiore Sant'Anna de experimenten uitvoerde, zegt: "Met vier verschillende psychofysische tests hebben we gedemonstreerd dat zelfs subtiele zintuigstimuli zich door het lichaam kunnen verplaatsen en worden waargenomen als geluid. Dit horen versterkt de zintuiglijke ervaring, zelfs bij patiënten met osseointegratie-implantaten in hun benen."

 

De resultaten tonen aan dat osseointegratie, waarmee een stabiele mechanische bevestiging van robotische protheses direct aan het skelet via een titanium implantaat mogelijk is, leidt tot verbetering van de functionaliteit, het comfort en de mate waarin patiënten de wereld om hen heen waarnemen.

De onderzoekers deden hun proeven met twaalf patiënten met verschillende amputaties: zowel van hele ledematen als van delen ervan. Uit alle proeven bleek dat patiënten mechanische trillingen die op hun titanium implantaten werden aangebracht konden horen en voelen. Synchroon met de trillingen in hun armen en benen rapporteerden de patiënten hoorbaar geluid. Gedurende de experimenten ontdekten de onderzoekers dat personen met osseointegratie-prothesen zeer geringe stimuli kunnen waarnemen en er sneller op kunnen reageren dank zij de additionele perceptie via het horen.


"In de praktijk worden de stimuli sterker ervaren en bevatten ze meer informatie omdat ze zijn samengesteld uit twee modaliteiten: voelen en horen", zegt Max Ortiz Catalan. "Dit is een belangrijke stap voor het begrijpen van het fenomeen osseoperceptie en, meer in het algemeen, de gevoels- en gehoorperceptie van mensen. Deze ontdekking kan een nieuw beginpunt zijn voor de implementatie van nieuwe protheses met een verrijkte zintuiglijke terugkoppeling naar de gebruiker."

 

Gerelateerd nieuws

Boek over Wim van der Hoek

Boek: Wim van der Hoek - Een constructief leven

Op initiatief van de Dutch Society for Precision Engineering (DSPE) hebben Lambert van Beukering en Hans van Eerden een boek geschreven over Wim van der Hoek. De presentatie vindt plaats op 18 november, 14.00 uur,…

Hoe bescherm je je gegevens tegen kwantumhacks?

Hoe bescherm je je gegevens tegen kwantumhacks?

Kwantumcomputers worden naar verwachting zo krachtig dat ze de bestaande cryptografie kunnen breken. Criminelen zullen ze dus waarschijnlijk inzetten voor aanvallen op gewone computers. Onderzoekers van de UT hebben nu…

Merendeel bedrijven leeft arbo-regels onvoldoende na

Merendeel bedrijven leeft arbo-regels onvoldoende na

Uit het onderzoek 'Arbo in bedrijf 2018' van de Inspectie SZW blijkt dat het merendeel van de onderzochte bedrijven arbo-regels onvoldoende naleeft.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 november 2021

The Battery Show

A conference and trade fair focused on keeping up with developments in the advanced battery and...

1 december 2021, Den Bosch

Food Technology

Hoe ziet het voedselsysteem van de toekomst eruit? Welke rol speelt technologie hierin?

3 december 2021, online

Seminar on the recycing of permanent magnets

This seminar presents a technical and market overview of magnet recycling in the EU, with current R&I...

Meer agendapunten »