"bahnbrechende" technologie ermöglicht es dem quadriplegischen mann, seine glieder zu bewegen



Hunderte von Tausenden von Amerikanern haben eine Rückenmarksverletzung, und viele der Betroffenen sind von den Schultern unten gelähmt. Für diese Patienten kann die neuroprothetische Technologie etwas Hoffnung bieten. Eine neue Studie zeigt einen Mann mit Quadriplegie, der es geschafft hat, seine Arme und Hände mit der neuen Technologie zu bewegen.

Studienteilnehmer Bill Kochevar ist der erste Patient mit Quadriplegie, der seine Arme und Hände mit der neuroprothesentechnologie bewegen konnte.

Es wird derzeit geschätzt, dass zwischen 243.000 und 347.000 Menschen in den Vereinigten Staaten leben mit Rückenmarksverletzungen (SCI), und fast die Hälfte dieser Menschen gelten als quadriplegic.

Quadriplegie - auch Tetraplegie genannt - bezieht sich auf die partielle oder vollständige Lähmung aller vier Gliedmaßen. Patienten mit Quadriplegie sind in der Regel vollständig aus dem Hals nach unten als Ergebnis eines SCI gelähmt.

Eine neue Studie, veröffentlicht in Die Lanzette , Berichtet über eine bahnbrechende neuroprothetische Technologie, die es einem Patienten mit Quadriplegie erlaubt hat, seine Arme mit nur seinen Gedanken zu bewegen.

Die neue Technologie - basierend auf einem funktionellen elektrischen Stimulationssystem - behebt keine Lähmung. Vielmehr arbeitet es um sie herum, indem sie dem Patienten ein Gerät zur Verfügung stellt, das die SCI-induzierte Lücke zwischen seinem Gehirn und seinen Muskeln überbrückt.

Die Forscher - unter der Leitung von Dr. Bolu Ajiboye von Case Western Reserve University in Cleveland, OH - haben chirurgisch implantierte Sensoren im Gehirnbereich des Patienten, die für die Motorsteuerung verantwortlich sind. Sie schufen eine Gehirn-Computer-Schnittstelle, die es dem Patienten ermöglichte, dem Computer "zu sagen", wie er seine Arme bewegen konnte.

Ermöglichen eines Mannes mit Quadriplegie, um tägliche Aufgaben durchzuführen

Nach der chirurgischen Anpassung musste der Patient - ein Mann von 53 Jahren, der seit 8 Jahren wegen eines Radsportunfalls gelähmt war - die Gehirn-Computer-Schnittstelle zum Lernen bringen, welche Bewegungen dem Gehirn signalisierten, mit einer virtuellen Realität Glied. Dieser Vorgang dauerte etwa 4 Monate.

Die Wissenschaftler haben es geschafft, die Hirnsignale des Patienten in elektrische Impulse zu übersetzen. Diese wiederum wurden als Befehle an die Elektroden in seinem Arm verwendet und stimulierten die Muskeln in seiner Hand, Handgelenk, Ellenbogen und Schulter, indem sie sie zusammenziehen.

Der Patient hatte das Gerät für 12 Monate, bevor er begann, tägliche Aktivitäten durchzuführen, wie Essen und Trinken. Insgesamt hatte der Patient seit fast 2 Jahren das technologische Implantat. Während dieser Zeit erlebte er sehr wenige, bescheidene Nebenwirkungen, die prompt adressiert und gelöst wurden.

Der Teilnehmer hat es geschafft, 11 von 12 mal erfolgreich zu trinken, wobei jede Aufgabe ihn zwischen 20 und 40 Sekunden vervollständigt. Der Patient war auch in der Lage, seinen Arm zu kontrollieren, um Löffel Essen zu seinem Mund mehrmals zu nehmen.

In der Folgezeit von 45 Wochen haben sich die Stärke, die Ausdauer und die Gesamtfähigkeit des Patienten deutlich verbessert.

Studie kann "die Hoffnung der Millionen von gelähmten Individuen wiederherstellen"

Die Studie der Autoren Autoren kommentiert die Bedeutung der Studie.

Unsere Forschung ist in einem frühen Stadium, aber wir glauben, dass diese Neuroprothese Einzelpersonen mit Lähmung die Möglichkeit der Wiedererlangung von Arm- und Handfunktionen zur Durchführung von alltäglichen Aktivitäten bieten könnte und ihnen eine größere Unabhängigkeit bietet.

Bisher hat es einem Mann mit Tetraplegie geholfen zu erreichen und zu begreifen, was bedeutet, dass er sich ernähren und trinken kann. Mit der weiteren Entwicklung glauben wir, dass die Technologie eine genauere Kontrolle geben könnte, was eine breitere Palette von Aktionen ermöglicht, die beginnen könnten, das Leben der Menschen, die mit Lähmungen leben, zu verändern."

Dr. Bolu Ajiboye

Benjamin Walter, Associate Professor für Neurologie bei Case Western Reserve School of Medicine, wiegt auch in:

"Die endgültige Hoffnung auf irgendwelche dieser Personen ist, diese Funktion wiederherzustellen", sagt er. "Durch die Wiederherstellung der Kommunikation des Willens, sich vom Gehirn direkt zum Körper zu bewegen, wird diese Arbeit hoffentlich beginnen, die Hoffnung von Millionen von gelähmten wiederherzustellen Einzelpersonen, die eines Tages werden sie sich wieder frei bewegen können."

Dr. Ajiboye und Team erkennen auch einige der Einschränkungen der Technik an. Die Bewegungen waren langsamer und weniger präzise als die des virtuellen Reality-Armes.

Darüber hinaus musste sich der Teilnehmer auf sein Sehvermögen verlassen, um seinen Arm zu kontrollieren, weil die volle Lähmung die Propriozeption beeinflusst - das Gefühl der räumlichen Lage der Glieder.

Allerdings rief Dr. Steve Perlmutter von der University of Washington die Forschung "bahnbrechend" in einem verknüpften Kommentar zur Studie an.

"Diese Studie ist bahnbrechend wie der erste Bericht einer Person, die funktionale, mehrgliedrige Bewegungen eines gelähmten Gliedes mit einer motorischen Neuroprothese ausführt", schreibt Dr. Perlmutter.

"Allerdings ist diese Behandlung nicht fast fertig für den Einsatz außerhalb des Labors [...]. Die Studie ist ein Beweis-von-Prinzip-Demonstration dessen, was möglich ist, anstatt ein grundlegender Fortschritt in neuroprothetischen Konzepten oder Technologie Spannende Demonstration dennoch und die Zukunft der motorischen Neuroprothetik zur Überwindung der Lähmung ist heller."

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