ARTHE
Bewegingsassistentie door middel van een slimme brace
Van tot
Wat
ARTHE staat voor āActieve slimme draagbare orthese voor verbeterde Rehabilitation THErapyā. Binnen het project werd een brace ontworpen die door technologie wordt aangestuurd en op deze manier de arm activeert.
Doel
Het hoofddoel van dit project, in samenwerking met Ortho-Medico, was de ontwikkeling van een therapeutisch exoskelet voor het bovenste lidmaat. Dit betekent dat de brace zelf de arm in staat stelt therapeutische oefeningen uit te voeren of mensen met een zwakkere of abnormale spiercontrole helpt bij het bewegen van hun arm.
Relevantie
Een verstoorde spiercontrole ontstaat vaak na een beroerte of CVA. CVA (cerebrovasculaire aandoeningen) is een verzamelnaam voor een hersenbloeding, een herseninfarct, een hersentromboseā¦ Bij zoān beroerte is de bloedtoevoer naar de hersenen verstoord.
Alleen al in Belgiƫ worden dagelijks gemiddeld 52 mensen het slachtoffer van een beroerte. Dat aantal blijft stijgen. Hoe ouder je wordt, hoe groter de kans op een beroerte. Mensen boven de 80 hebben bijvoorbeeld de helft meer kans dan 60- tot 79-jarigen. Bovendien zal de groep 80-plussers in 2050 verdubbeld zijn ten opzichte van dit jaar.
De groep ouderen zal dus groeien, de groep waar beroertes het meest voorkomen. Dit betekent dat ook de kosten van de zorg zullen stijgen. Bovendien zal de groep zorgverleners in de toekomst proportioneel afnemen en zijn er alternatieven nodig om dat tekort aan zorg op te vangen.
ARTHE is zo'n alternatief. Wij richten ons op innovatieve zorgtechnologie die de zorgverlener kan helpen het huidige zorgmodel kwalitatief hoogstaand en betaalbaar te houden. Van Peppen en collega's publiceerden in 2004 dat het therapiepakket voor succesvol motorisch herstel na een beroerte in de eerste plaats repetitief, taakspecifiek en functioneel moet zijn. Ook bij de uitvoering van de taken moet de patiƫnt actief betrokken worden. In dat kader zijn robothulpmiddelen of exoskeletten bijzonder geschikt.
Onze rol
Vanuit deze filosofie ontwikkelde Mobilab & Care een compleet prototype van een exoskelet voor het bovenste lidmaat. De brace voelt de bedoeling van de patiƫnt (met kracht- of EMG-sensoren) en zet deze om in bewegingsondersteuning voor het ellebooggewricht. Dit gebeurt met behulp van een elektromotor.
Mobilab & Care was tevens verantwoordelijk voor de organisatie en uitvoering van de gefaseerde gebruikerstesten met dit prototype. Zowel tien gezonde proefpersonen uit Belgiƫ als negen patiƫnten met een beroerte uit Belgiƫ en Nederland testten het exoskelet. Met behulp van een gevalideerde vragenlijst zijn de gebruikerservaring en mogelijke verbeterpunten voor het toestel in kaart gebracht.
Bovendien zocht Mobilab & Care naar capabele partners voor de industrialisatie en medische goedkeuring en zorgde voor een vlotte technologieoverdracht. Er werd feedback gevraagd van alle gezonde proefpersonen, patiƫnten en therapeuten. Die feedback werd gebruikt om de verbeterpunten in het industrialisatieproces aan te pakken.
Er werd een functioneel prototype gebouwd bestaande uit een actieve elleboogbrace, een passief handmodel, een schouderstabilisatie, een motorpakket en een gebruikersinterface. Dat apparaat detecteert de bewegingsintenties van de patiƫnt en begeleidt de beweging binnen de gestelde grenzen en snelheden.
De intenties van de gebruiker worden gedetecteerd op basis van krachtsensoren (geĆÆntegreerd) in de brace of op basis van spiersignalen (EMG). In onze tests bleek het krachtsignaal veel betrouwbaarder te zijn dan de EMG-sensoren. Bovendien is de voorbereidingstijd korter en de kalibratieprocedure eenvoudiger.
De brace werd met succes getest door tien gezonde proefpersonen, twee therapeuten en negen patiƫnten met een beroerte. In Belgiƫ werden vijf patiƫnten getest in het Revaluatiecentrum in Herentals en twee in het MS-centrum in Overpelt. In Nederland testten twee patiƫnten de brace bij Groenhuysen in Roosendaal. Tijdens co-creatiesessies werd het prototype getoetst aan zowel de behoeften van het veld als die van de patiƫnt. Om het gewicht van het apparaat op de arm zo licht mogelijk te houden, werd de motor in een compacte module ingebouwd. Dat kan ergens anders op het lichaam of in een rugzak worden gedragen. De mechanische koppeling met de elleboog wordt gemaakt door bowdenkabels.
De functionaliteit van de gedeeltelijk verlamde arm van patiƫnten met een beroerte is zeer divers. Daarom zijn er zeven verschillende programma's ontwikkeld die de arm in verschillende mate kunnen ondersteunen bij zowel flexie (buigen) als extensie (strekken). Via de handige gebruikersinterface kan de gevoeligheid van elke sensor volledig worden aangepast aan de behoeften van de patiƫnt.
Toekomst
Wegens de goede ontvangst van dit prototype, door zowel zorgverleners als patiƫnten, wordt dit prototype momenteel verder ontwikkeld voor marktintroductie.
Onderzoekers
Partners
