MES-fokus. Møte1:Introduksjons til proteser

Presentasjon om: "MES-fokus. Møte1:Introduksjons til proteser"— Utskrift av presentasjonen:

1 MES-fokus. Møte1:Introduksjons til proteser
Innhold: Status kommersielle proteser Miljøer i Norge Internasjonalt ledende firma Framtidens proteser Antall brukere (ref. Cypromed) i Norge: Håndprotese: 1500 Benproteser:

2 Status for kommersielle proteser i dag
Sensor: Grensesnitt til bruker: Måler elektrisk spenning generert av muskel (EMG) Prosessering: Analyse/klassifisering av signaler: Terskelspenning (kommersiell) Klassifisering (NN, EHW, ++, ennå ikke kommersielt) Aktivisering av protese: Proporsjonal kontroll (variabel bevegelseshastighet) 1-2 frihetsgrader Aktuator: Bevege ledd i protese: Elektromotorer Proporsjonal kontroll

3 Electro-Myo-Graphy (EMG) signaler
EMG-signaler utgjør et veldig lite blikk inn i hjernens motoriske intensjon (blikket minskes ved kortere gjenværende arm). Hver gang en muskel strammes, genererer en bio-kjemisk prosess en elektrisk spenning som kan måles utenpå huden. Ved å bruke flere sensorer (typisk over og under arm) kan en skille mellom flere bevegelser. Mer info om EMG:

4 Miljøer i Norge (et utvalg):
Sophies Minde Ortopediteknisk Senter Ortopedisk avdeling, Ullevål sykehus (UiO) (kirurgi) OCH Ortopedi Oslo Norsk Teknisk Ortopedi AS / Cypromed Mange samarbeidspartnere i Norge SOM er Konkurrent til NTO/RIT. Ullevål sykehus tar seg av operasjoner etter ulykker mm

5 Cypromed/Norsk Teknisk Ortopedi
60-70% av markedet for håndproteser i Norge. Lager ca. 300 nye proteser pr. år. Baserer seg på teknologi fra Otto Bock og Motion Control. (Informasjon innhentet under et besøk 2000.)

6 Internasjonalt ledende firma som lager proteseelektronikk/systemer
Otto Bock: Motion Control: Benproteser synes å være uten elektronikk. Fokus på ledd og mekanikk. Motion control var ganske nytt firma og grunnlagt av en som hadde tatt dr.grad. Sten mente de hadde lykkes pga grunnlegger hadde jobbet tett sammen med protesebrukere og laget det _de_ ønsket.

7 Motion Control Proteser
Motion Control, Inc., is the leading U.S. manufacturer of myoelectric and externally powered prosthetic arm systems. Motion Control Proteser Håndleddprotese: ProControl2 Både hånd og håndledd styres. To musklers myoelektriske signales styrer både hånd og håndledd. Kun en kan styres av gangen og svitsjing mellom dem gjøres med en stramming av begge musklene. Autokalibrering Albueleddprotese: Utah Arm 2 Samme styreprinsipp som håndleddprotese Begge har proporsjonal kontroll. Utah Arm 3 tilbyr samtidig opererering av hånd, (håndledd) og albue

8 A Southampton Hand Peter J. Kyberd
Tradisjonell protese Prosjektet startet for 30 år siden med målsentning om å utvikle en mer kompleks og brukervennlig protese. Hver finger (3 totalt) har en kombinert glipp (måler vibrasjon med mikrofon) og trykksensor på fingertuppene. Det er også en trykksensor inn i hånda. Desto sterkere signaler, desto mer åpner hånda seg. Nå en brukeren slapper av igjen lukkes hånda (virker naturlig). Objekter i hånda dekekteres med trykksensor, deretter holdes trykket så lavt som mulig. Hvis objekt holder på å gli ut av hånda (glippsensor) strammes grepet. Inngikk i et EU-prosjekt for noen få år siden der noen partnere ikke leverte det de skulle.

9 Framtidens protese Direkte avlesning av nervesignal + feedback til nervetråder. Mer intelligent prosessering (for mer naturlige og effektive bevegelser). Sensorer i protesen for å overvåke: Trykk, Posisjon Glipping

10 Anbefalinger fra andre
Mange proteseideer blir det aldri noe ut av hovedsakelig fordi brukers ønsker og behov ikke har vært sterkt nok inn i bildet. Eks: En protese som har mange ledd har så langt ikke vært interessant på grunn av: pris, vanskelig å bruke, tung, kort batterilevetid, går lettere i stykker... Viktige brukerkrav: Den må være enkel å ta på og sitte bra (dårlig feste fører til dårlig elektrodekontakt mm) Kosmetisk pen hånd Må være enkel å bruke (autokalibrering) Ikke lage unaturlig lyd/bevegelse Mer avanserte proteser har kommet ved utnyttelse av teknologi utviklet for mer kommersielle anvendelser. Eks: Mikroelektronikk og batteriteknologi drevet av PC og mobiltelefoni- markedet. Mats: Finnes det flere frihetsgrade. Interface til huden.

11 Mulige støttekilder IT for funksjonshemmede (IT-FUNK) (NFR)
Overordnet mål: Økt tilgjengelighet til informasjons- og kommunikasjonsteknologi og derigjennom til samfunnet, for mennesker med redusert funksjonsevne. Spesifikt mål: IKT-baserte produkter og tjenester som utvikles og introduseres i det allmenne markedet kan brukes av alle. Løpende søkning EU (relevante aktive prosjekt) Optimisation of a Visual Implantable Prosthesis (OPTIVIP) Development of a CYBERnetic HAND prosthesis (CYBERHAND ) Begge dreier seg om å bruke nervesignaler CYBERHAND baserer seg på massivt med sensorer i protesen for å kunne danne seg bilde av holdt objekt, uønsket kontakt med mer. Dette skal sendes tilbake til brukerens nervesystem. Så langt jobbet mest med protesesensorer og mekanikk.

12 CYBERHAND – Forskningsaktiviteter
Utvikle system (algoritmer) for å ekstrahere brukers intensjon fra naturlige nervesignaler (microneurography). Utvikle styresystem for protese basert på input fra pkt 1 og sensorer i protesen. Stimulere tilhørende nervetråder for å gi sensorfeedback til brukeren.

13 Nyttige pekere Ortopedimiljø i Oslo:
Norsk Ortopediteknisk Forening (for ortopediteknikere): Avansert EMG-prosessering: En spørreundersøkelse om ønsker fra protesebrukere (Peter J. Kyberd ): Microneurography