EO

Elektroden zorgen voor gevoel in prothese (video)

23 september 2019 om 10:45 uur

Twee vrijwilligers kunnen hun prothetische voet en knie in realtime voelen. Hun bionische prothese beschikt over sensoren die verbinding maken met zenuwen in de dij. De resulterende neurofeedback vermindert de fysieke en mentale belasting aanzienlijk.


Tijdens het lopen voelen mensen met gezonde benen wanneer ze hun knie bewegen of wanneer hun voeten de grond raken. Het zenuwstelsel maakt voortdurend gebruik van sensorische feedback om de spieren aan te sturen. Mensen met een beenprothese weten echter niet precies waar de prothese zich bevindt, hoe deze beweegt of op welk type terrein hij staat. Ze kunnen hun prothese daarom niet volledig vertrouwen tijdens het lopen. Een eenvoudige wandeling over kiezels of zand kan zo erg vermoeiend zijn. Bovendien hebben ze vaak fantoompijn.


Een internationaal team van onderzoekers onder leiding van ETH Zurich en het in Lausanne gevestigde start-upbedrijf SensArs heeft nu een interface ontwikkeld om de beenprothese te verbinden met de zenuwen in de dij, waardoor sensorische feedback wordt gegeven. Ze begonnen met een in de handel verkrijgbare hightech prothese, bevestigden sensoren op de zool van de voet en verzamelden de gegevens over bewegingen in het elektronische kniegewricht.


De informatie van de tast- en bewegingssensoren wred door algoritmen vertaald in stroomimpulsen - de taal van het zenuwstelsel - die aan de restzenuw werden afgegeven. Deze geven vervolgens signalen aan de hersenen, die de prothese zo lijkt te voelen en zijn looppatroon aanpast.


Het kostte de onderzoekers 3 maanden om mens en machine succesvol te verbinden, maar de resultaten waren er wel naar. Wandelen met neurofeedback was fysiek veel minder veeleisend, zoals blijkt uit de aanzienlijke vermindering van het zuurstofverbruik van de vrijwilligers tijdens het lopen. Ook hoefden de vrijwilligers zich lang niet zo hard te concentreren, waardoor ze meer aandacht konden besteden aan andere taken.


De interface met het zenuwstelsel kan ook worden gebruikt om de zenuwen onafhankelijk van de prothese te stimuleren. Voordat ze aan de proef begonnen, klaagden beide vrijwilligers over fantoompijn. In de loop van een therapieprogramma van een maand met neurostimulatie wisten de wetenschappers deze pijn bij een van de vrijwilligers aanzienlijk te verminderen; bij de andere verdween de pijn volledig.


De signalen van de prothese werden tijdens het onderzoek langs kabels door de huid naar de elektroden in de dij gestuurd. SensArs is nu van plan om een draadloos neurostimulatie-apparaat te ontwikkelen dat volledig in de patiënt kan worden geïmplanteerd als een pacemaker en dat op de markt kan worden gebracht.

 

Gerelateerd nieuws

VS 3D-printen reactorkern

Amerika 3D-print reactorkern "(video)

Onderzoekers van het Oak Ridge National Laboratory van het Amerikaanse Department of Energy hebben een metalen reactorkern ge-3D-print. Over twee jaar willen ze de gehele reactorproductie hebben gemoderniseerd.

Fotonische kristallen:

Fotonische kristallen: "Zelfs dun functioneel"

Fotonische kristallen zijn de nanostructuren die fotonen kunnen manipuleren door middel van een energy gap. Lang werd gedacht dat fotonische kristallen vrij dik moeten zijn om functioneel te zijn. Wetenschappers uit…

Covid-ventilator met Sigmatek technologie

Covid-ventilator met Sigmatek technologie

Hage Speciaal Machinebouw en Hage3D hebben een drukgestuurde ventilator voor noodsituaties ontwikkeld, met de moderne besturingstechnologie van Sigmatek. De Hage Respirator heeft met succes alle testfasen afgerond en is…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
MVK Fusion - 3 modules in 1

Murrelektronik introduceert een PROFINET/PROFIsafe module welke drie basisfuncties in één module verenigt:

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

16 juni 2020, online

Power Electronics event

Het doel van dit event is de diversiteit van toepassingen, innovaties en kennis te presenteren op het...

23 juni 2020, online

Industrial Ethernet Event

Hoe kun je het maximale uit Industrial Ethernet halen?

11 augustus 2020, Vianen

Masterclass Machineveiligheid XL

11, 12 , 18, 19 augustus 2020

Meer agendapunten »