Stig upp och gå

av Leif Bergström Forum 2015-11, sida 08-09, 21.12.2015

Stig upp och gå

Det är närmast bibliska förtecken som råder när teknik utvecklas som får förlamade människor att gå och använd händerna.

LEIF BERGSTRÖM TEXT

Xx Kirurgiska experiment tillsammans med mekaniska lösningar och framsteg i mikroelektronik kan leda till nya smarta proteser som i en framtid kan låta förlamade patienter gå och klara alldagliga sysslor med bioniska händer, armar och/eller ben.

Vid Johns Hopkins Universitet har forskare utvecklat en robotarm med 26 leder och mer än hundra sensorer. Likt en vanlig arm kontrolleras den av elektriska signaler från patien tens hjärna. Den kan lyfta upp till 20 kilo.

Ett annat forskarteam, vid amerikanska försvarsdepartements byrå för avancerade forskningsprojekt, DARPA, har opererat in elektroder i den del av hjärnan som styr kroppens rörelser och låtit en förlamad kvinna styra rörelserna i en konstgjord hand.

Forskarlaget tog sedan nästa steg och opererade in liknande elektroder iden del av hjärnan som tar emot känsloinformation från kroppen. Experimentet gjordes med en annan patient som nästan utan några felsvar kunde tala om vilket av fingrarna försöksledaren rörde vid.

Vid University of California, Irvine, har forskare låtit en man, förlamad i benen efter en motorcykelolycka, gå igen med en keps som fångar hjärnans impulser och via sladdar sänder elektriska signaler till musklerna.

Gäller miljoner människor, Tillsammans pekar dessa och flera liknande experiment framåt mot helt nya proteser och mer aktiva liv för en stor mängd patienter.

Bara i USA uppges 125 000 vara förlamadeibenen. Totalt 6 miljoner amerikaner lider av någon form av förlamning, ofta från ryggradsskador, stroke eller multipel skleros.

Experimenten bygger till en del på kända fakta. Läkare har länge konstaterat att medan

BEN forumför KKoNOMI OCK TEKNIK NR 11201 ryggmärgsskador kan bryta kommunikationen mellan hjärnan och muskler, finns möjligheter att ta vara på de naturliga elektriska signalerna om bara skadeområdet kan förbigås.

På det sättet kunde 26-åriga Adam Fritz tränas att gå igen efter en motorcykelolycka. Det sker med en mängd hittills otympliga sladdar, och ”promenaderna” rör sig om några metrar under noggrann terapiuppsyn.

Seglivad hjärna. Som med mycket inom denna biomedicinska forskning rör det sig alltså om trevande barnasteg. Men de små framstegen väcker stora förhoppningar.

Professor Zoran Nenadic som tillsammans med neurologen An Dolett försöken vid University of California, Irvine, säger att hjärnan även efter långvarig förlamning fortfarande generar robusta signaler som kan fångas upp för att möjliggöra rudimentär gång.

Teamet hoppas att kanske också pröva att implantera elektroder i hjärnan för att fånga upp starkare signaler än vad den elektrodförsedda externa keps Fritz använt kan ge.

Ett problem är hittills att sådana operationer orsakar ärrvävnad som successivt försämrar kontakten. För närvarande ger en sådan operation fullgoda signaler i bara ett par år.

Nenadic och hans medarbetare arbetar också på en elegantare lösning för mängden av sladdar och en krympt elektronisk enhet som är helt portabel för att kunna användas utanför labbmiljön.

För att göra sig gällande som en kommersiell produkt måste kostnaden för all denna utrustning sjunka. Mike McLoughlin, som lett arbetet vid Johns Hopkins på den avancerade robotarm som kallas Modular Prosthetic Limb, säger - Vi har byggt en Maserati, men vad de flesta patienter vill ha är en bra Toyota. Han menar att forskarna medvetet försökt göra armen så avancerad som möjligt för att testa de tekniska möjligheterna. Nu gäller det att förenkla och komma upp med en mer ekonomisk lösning.

Krig ger arbete. McLoughlins projekt har också stöd från försvarsdepartementets DARPA, totalt 120 miljoner dollar sedan 2006. Det är ingen tillfällighet att Pentagon står bakom mycket av denna utveckling. Mängder av amerikanska soldater har kommit hem efter krigen i Afghanistan och Irak med skadade eller bortsprängda lemmar.

Det är DARPAs biological technologies office som utfört försöken att få en handprotes att låta användaren ”känna” vad protesen hålller eller rör vid.

ROBOTARM. Forskning oc värme el smarta proteser som i framtideh kan lålföl fö made patienter gå och klara on bioniska händer, armar eller ben.

Neurokirurgen Sliman Bensmaia vid University of Chicago, som utfört en delav förarbetet till experimentet, förklarar att patienter som använt proteser hittills måste se den konstgjorda handen för att kunna styra dess rörelser.

Men för att kunna fungera likt en riktig hand, och till exempel hålla ett ägg, måste patienten kunna känna vad handen vidrör och hur stor kraft som behövs för att hålla ett objekt. Det lär dock dröja innan dessa spännande projekt leder till produkter som används i dagligt bruk.

Exoskelett. Mycket av arbetet med skadade soldater sker på sjukhus som leds av Department of Veterans Affairs. Det är en myndighet som utsatts för mycket kritik för dålig administration och vård.

Men nytillträdde ministern Robert McDonald förklarade nyligen att hans mest po sitiva intryck under den senaste kritikstormen var att se hemvändande skadade soldater gå med hjälp av ett så kallat exoskelett.

Det är en mekanisk dräkt den skadade stigerinioch spänner fast utanpå kläderna. Patienten kan sedan gå igen med hjälp av dräktens motorer och sina egna muskler. Efter lite träning behövs bara stöd från en rollator.

Detta är alltså ett något enklare hjälpmedel än de mest avancerade bioniska experimenten. Men det amerikanska läkemedelsverket FDA har hittills bara godkänt dem för användning isjukhusmiljö. Tillverkaren Ekso Bionics arbetar också på en smidigare modell som man hoppas om några år ska kunna vara ett alldagligt alternativ till rullstolen.

Hjälper kroppsfunktionerna. I dagsläget får patienter nöja sig med att använda det yttre skelettet endast under några terapitimmar på sjukhus. Terapeuter säger att träninge = z ö = 3 2 2 = ö = = fn 3 d

SS att gå och stå hjälper till att bygga upp patienternas muskelmassa och tycks dessutom förbättra urin- och tarmfunktionerna liksom den sexuella kapaciteten. Organisationen SoldierStrong, som samlar pengar för skadade soldater har hittills donerat åtta exoskelett till amerikanska sjukhus. Organisationen hoppas donera 80 fler under de närmaste tre åren, tillsammans med 100 av de mest avancerade armproteser FDA hittills godkänt. Ett av VA:s sjukhus i Salt Lake City inleddeidecember en serie operationer som ska ge två skadade veteraner permanent implanterade benproteser. Först opereras en titaniumspik in i en resterande del av lårbenet. Om operationerna lyckas ska sedan protesen fästas vid stiftet. Läkare och patienter hoppas att det är en teknik som ska minska risken för blåsor, ett typiskt problem med vanliga proteser.

FORUM FÖR EKONOMI OCH TEKNIK NR 11 2015 | 9 |