Hjernestyrede exoskeletter til genoptræning efter apopleksi

Teknologioverførsel fra prototype til patientens hjem

Blodpropper og blødninger i hjernen (apopleksi) udgør en af de hyppigste årsager til motorisk handicap i verden. 17 millioner personer rammes hvert år, og det påvirker både patient og pårørende i form af forringet livskvalitet og samfundet i form af et økonomisk pres på sundhedssektoren. Efter et genoptræningsforløb påvirker skaden stadig mere end 50% af alle patienter, hvorfor der er brug for nye værktøjer til genoptræningen.

Et nyt lovende genoptræningsværktøj er et hjernestyret exoskelet, der kan hjælpe patienten med at bevæge den ramte kropsdel. Dette genoptræningsværktøj er stadig på udviklings-/evalueringsstadiet. Derfor mangler der stadig viden om, hvordan værktøjet designes og implementeres, så patienten har lyst til at bruge det, og det kan flyttes ud i klinikken og i patientens hjem. Dette bliver undersøgt i et 3-årigt projekt, der er støttet af VELUX FONDEN med 2,5 millioner kroner.

Projektets hypoteser er:

  1. Det er muligt at lave et simpelt og robust hjernestyret håndexoskelet (en kasket og handske man tager på), der kan benyttes af alle patienter i eget hjem eller under indlæggelse på sygehus eller rehabiliteringsklinik
  2. Træningen med det hjernestyrede håndexoskelet kan tilpasses den enkelte patient og gøres motiverende og udfordrende.

Projektet indeholder teknisk og klinisk forskning, som er bundet sammen af inddragelse af patienter og forskellige aktører (pårørende og klinisk personale), der støtter op om genoptræningen på tværs af sektorer og regioner.

Resultaterne kan være med til at forbedre den fremtidige genoptræning af et stort antal patienter i både Danmark og resten af verden.

A) Kontrol af bevægelse i en rask person, hvor der sendes et kontrolsignal fra hjernen ned til musklerne i armen via rygmarven og bevægelsen udføres. B) Ved et slagtilfælde (rødt område med krydset) kan kommunikationsvejen fra hjernen ned til rygmarven blive påvirket, så kontrolsignalet fra hjernen bliver blokeret og dermed kommer der ingen bevægelse. C) Genetablering af bevægelse ved brug af hjernestyret exoskelet (state-of-the-art). Dette kræver på nuværende tidspunkt en ekspert i Brain-Computer Interface (BCI) teknologi for at placere hætten der optager hjerneaktivitet, og kalibrere systemet. Dette kan tage op til 60 min, hvilket er spildtid, der kunne være brugt på træning. D) Genetablering af bevægelse (uden hjælp af det hjernestyrede exoskelet) via nye nervebaner (blå) efter adskillige sessioners BCI træning med exoskelettet. E) Forventede resultater af projektet. Det forventes, at der kan laves et BCI-system der er hurtigt og let at sætte op, og som ikke kræver nogen kalibreringstid. Derudover integreres træningen i et spil, der kan motivere patienten til at udføre træningen.

Forskningslederen på projektet er Mads Jochumsen, mens forskningsholdet består af samarbejdspartnerne Birthe Dinesen, Hendrik Knoche (Institut for Arkitektur, Design og Medieteknologi), Troels W. Kjær (Roskilde Sygehus og Københavns Universitet) og Preben Kidmose (Århus Universitet).