De huidige armprotheses kunnen en moeten veel beter. Dat stelt Mona Hichert, die op vrijdag 24 februari promoveerde aan de de TU Delft.
Elektrisch of niet
In Nederland hebben ongeveer 4000 personen een armdefect: zij moeten een (deel van) hun hand, onderarm of zelfs de hele arm missen. De meesten hebben een prothese. Deze prothese kan puur cosmetisch van aard zijn, of een grijpfunctie hebben die de gebruiker in staat stelt dagelijkse activiteiten uit te voeren. De laatstgenoemde prothese kan lichaamsbekrachtigd of myo-elektrisch zijn. Een myo-elektrische prothese wordt bestuurd via elektrische signalen die geassocieerd zijn met spiercontracties van de gebruiker en is aangedreven door elektromotoren. Lichaamsbekrachtigde protheses worden met lichaamsbewegingen aangestuurd. Deze bewegingen worden via een lus om de schouder en een kabeltje doorgegeven aan het grijpmechanisme.
Cybathlon
‘De lichaamsbekrachtigde prothese is op veel vlakken beter dan de myo-elektrische’, zegt promovenda Mona Hichert. ‘Dat bleek onder meer tijdens de Cybathlon-wedstrijd, vorig jaar in Zürich. In dePowered Arm Prosthesis Race voerden mensen alledaagse handelingen uit met een armprothese. Een Delfts studententeam nam als enige deel met een lichaamsbekrachtigde prothese, en won met gemak van de grote fabrieksteams.’
Verder zijn lichaamsbekrachtigde protheses lichter, goedkoper, betrouwbaarder en bovendien bieden ze de gebruiker terugkoppeling over de bewegingen van het grijpmechanisme en de krachten die hiermee worden uitgeoefend op objecten.
Vermoeidheid
‘Helaas is toch zo’n 50% van de gebruikers zo ontevreden met hun lichaamsbekrachtigde prothese, dat ze deze niet actief gebruiken. De huidige protheses vereisen hoge bedieningskrachten, wat tot pijn en vermoeidheid tijdens of na het gebruik kan leiden. Daar komt bij dat gebruikers klachten hebben over het comfort en uiterlijk van de schouderband. Om kort te gaan, deze protheses moeten verbeterd worden.’
9 van de 10
Hichert toonde tijdens haar onderzoek inderdaad aan dat huidige protheses te hoge bedieningskrachten van de gebruiker vragen. ‘Concreet heb ik laten zien dat 9 van de 10 protheses door meer dan de helft van de gebruikers niet een hele dag zonder vermoeidheidseffecten en pijn bediend kunnen worden. Dit is een mogelijke verklaring waarom mensen hun prothese niet gebruiken. Die krachten zouden dus omlaag moeten. Mensen kunnen hun prothese met lage bedieningskrachten bovendien beter besturen en knijpkrachten die ze op voorwerpen uitoefenen beter controleren.’
Prothese van de toekomst
Om gebruikers in staat te stellen hun prothese de hele dag –en elke dag- vermoeidheidsvrij te gebruiken, en om goede terugkoppeling en besturing van het grijpmechanisme mogelijk te maken, zouden bedieningskrachten niet hoger moeten zijn dan 38 N voor de gemiddelde vrouwelijke gebruiker, en 66 N voor de gemiddelde mannelijke, concludeert Hichert in haar onderzoek. Een grote aansturingsbeweging, en dus een grote kabeluitslag, draagt bij aan een verbeterde besturing van het grijpmechanisme. Verlaging van de krachten geeft bovendien de mogelijkheid om de schouderband te vervangen door een bevestigingspunt dat eenvoudig met een sticker op de rug geplakt kan worden.
Delft Cylinder Hand
‘Dergelijke concrete verbeteringen worden momenteel doorgevoerd in de Delft Cylinder Hand (DCH), die is voortgekomen uit het onderzoek van TU Delft-collega Gerwin Smit. Hij onderzoekt nu met een Veni-beurs hoe handprotheses als de DCH nog sneller en makkelijker bediend kunnen worden.
Clinici
‘Mijn proefschrift toont aan wat er mis is met commercieel verkrijgbare protheses en waar prothese-ontwikkelaars op moeten letten als ze de gebruiker tevreden willen stellen zodat meer protheses ook daadwerkelijk gebruikt worden. Tot slot appeleer ik ook aan clinici die zich bij het voorschrijven van een prothese dienen te realiseren dat niet alle protheses geschikt zijn voor elk individu, aangezien ik grote verschillen in gebruikerscapaciteiten aangetoond heb.’
