Een armprothese op lichaamskracht heeft verschillende voordelen boven een elektrisch aangedreven variant. Maar deze mechanische protheses kosten de gebruiker nog veel kracht, waardoor hij of zij hem vaak afdoet. Dat blijkt uit het onderzoek van Mona Hichert MSc, waarop ze vandaag promoveert aan de TU Delft. Hichert geeft in haar proefschrift adviezen om protheses te verbeteren.
In Nederland moeten zo'n 4000 mensen door een ongeluk of een ziekte een deel van hun arm missen. Voor hen bestaan er cyborg-achtige protheses die aan een geavanceerde robotarm doen denken. Deze apparaten pikken signalen op van de nog aanwezige spieren en zetten die om in bewegingen van de elektromotoren aan boord van de prothese, waardoor de vingers gaan bewegen.
Puur mechanisch
Dit klinkt geweldig, maar deze zogeheten myo-elektrische prothese (“myo” betekent “spierkracht”) legt het in de praktijk vaak af tegen een eenvoudige prothese die puur op mechanische wijze functioneert. Dit bleek vorig jaar ook tijdens de Cybathlon in Zwitserland, een grote wedstrijd voor lichamelijk gehandicapten en hun hoogtechnologische hulpmiddelen (lees ons artikel ‘Olympische Spelen' voor hightech hulpmiddelen’).
Op het onderdeel voor armprotheses won het team DIPO Power uit Delft met groot gemak van de concurrenten (lees: ‘Nederlands succes op eerste bionische Olympische Spelen’). De prothese was een lichaamsbekrachtigde variant, waarbij een grijper centraal staat die via een remkabel van een fiets verbonden is met een tuigje om de schouder. Door de schouder naar voren of achteren te bewegen, gaat de grijper open en dicht.
Mooi vs praktisch
De myo-elektrische prothese ziet er absoluut mooier uit (zie de foto rechts); de met lichaamskracht aangedreven variant heeft toch wat weg van een haak. Maar in praktisch gebruik heeft zo’n met lichaamskracht aangedreven prothese flink wat voordelen.
Hij voelt om te beginnen veel intuïtiever dan de elektrische variant; de terugkoppeling op de knijpkracht is directer. Ook is hij goedkoper dan het elektrische alternatief (ordegrootte 2.000 euro tegen al snel 30.000 euro). Verder is hij, vergeleken met de elektrische variant, beter bestand tegen vuil of gemorst water. ‘En ook niet onbelangrijk is het gewicht. Als je een prothese de hele dag draagt, dan drukt de myo-elektrische veel zwaarder op zachte weefsels’, vertelt Hichert, die vandaag aan de TU Delft promoveert op haar onderzoek naar protheses.
Krachten te hoog
Toch is ook de mechanische prothese niet perfect. Sommige mensen kunnen niet goed met zo’n prothese uit de voeten, zo blijkt uit het onderzoek van Hichert. Ze krijgen de schouderbeweging maar moeilijk onder de knie of vinden de bedieningskrachten die nodig zijn, te hoog. ‘Ik ontdekte dat negen van de tien protheses door meer dan de helft van de gebruikers niet een hele dag zonder vermoeidheidseffecten en pijn bediend kunnen worden.’ Dit leidt ertoe dat ongeveer de helft van de gebruikers zijn prothese niet draagt.
Wrijving omlaag
Om te beginnen moeten dus de bedieningskrachten omlaag. Hichert concludeert dat de kracht voor vrouwen niet hoger dan 38 N zou moeten zijn en voor mannen 66 N. ‘Dat lukt bijvoorbeeld door minder onderdelen te gebruiken. Duidelijk is ook dat de wrijving die de kabel ondervindt, nog echt te hoog is’, zegt Hichert. ‘Als de benodigde krachten lager worden, kunnen mensen hun prothese preciezer besturen en de knijpkrachten die ze op voorwerpen uitoefenen beter beheersen.’ Lagere krachten geven bovendien de mogelijkheid om de schouderband te vervangen door een bevestigingspunt dat eenvoudig met een sticker op de rug geplakt zit.
En als de bediening van armprotheses gemakkelijker wordt, dan zullen mensen hem niet zo snel meer afdoen, zo is het idee. Aan de TU Delft werken ze inmiddels aan een verbeterde versie van de beschreven prothese.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.