I et nyt forskningsprojekt skal hjernens signaler afkodes af en computer og kobles til at styre en robot-arm og -handske. Målet er, at patienter med svær muskelsvind skal kunne klare sig længere uden hjælp. Sidenhen er det håbet, at metoden kan overføres til andre patienter med lammelser.

16.01.2017 | Henriette Blæsild Vuust

"Når patienterne bliver dårligere til at bruge deres egen arm, skal vores algoritme gerne have lært, hvornår den skal aktivere robotarmen til at udføre arbejdet”, siger Jakob Blicher.

Den alvorlige muskelsvindsygdom amyotrofisk lateral sklerose (ALS) rammer 120 danskere hvert år.  Sygdommen har store personlige og samfundsmæssige omkostninger, da halvdelen af patienterne er døde eller svært plejekrævende i løbet af få år, efter at diagnosen er stillet.

På grund af muskelsvind mister patienterne evnen til at bevæge sig, men ved hjælp af ny teknologi er det nu muligt at aflæse intentionen om at ville bevæge en arm eller et ben ved at aflæse signalerne fra hjernen gennem elektroder på huden, kaldet EEG.

Målet med det fireårige forskningsprojekt er at udnytte disse signaler til at styre en robotarm og -handske, når sygdommen er så fremskreden, at patienterne bliver afhængige af hjælp fra pårørende eller plejepersonale. Projektet er muliggjort af en donation på 8 millioner kroner fra Innovationsfonden.

Fra hætte til mund

Robotarmen skal i første omgang hjælpe patienterne med at spise. Derfor bliver den monteret på en kørestol eller en almindelig stol, som patienten sidder i. Derfra styrer patienten robotarmen ved hjælp af en hætte, patienten har på hovedet, som indeholder nogle elektroder, der opfanger hjernesignaler.

”Vi vil gerne have, at elektroderne kan tankelæse, så man kan afkode, at når personen vil bevæge sin arm, bevæger robotarmen sig. Vi skal så udvikle en algoritme, som kan tilpasse sig, så den ændres, efterhånden som patienten lærer noget nyt. Fx skal algoritmen kunne opfatte, at den skal føre et glas op til munden på patienten, selvom personen samtidig sidder og fører en samtale”, siger Jakob Blicher. Han er lektor på Center of Functionally Integrative Neuroscience under Aarhus Universitet:

”Samtidig vil vi gerne se, om vores algoritme kan tilpasse sig, efterhånden som patienternes ALS bliver værre. Vi skal finde ud af, hvor mange gange vi har brug for at opfange patienternes intentioner, før patienterne kan få robotarmen til at udføre opgaverne med sikkerhed fra gang til gang. Derfor vil vi måle intentionerne hos patienter, hvor ALS ikke er så fremskreden. På den måde bliver vores algoritme trænet igen og igen, og den får rigtig mange informationer at arbejde med.  Når patienterne bliver dårligere til at bruge deres egen arm, skal vores algoritme gerne have lært, hvornår den skal aktivere robotarmen til at udføre arbejdet”, siger Jakob Blicher.

Forskerne kommer hjem til patienterne

I løbet af den fireårige projektperiode vil teknologien blive tilpasset og udviklet i samarbejde med de deltagende ALS-patienter. Patienterne vil få besøg af forskerne i deres eget hjem, så teknologien bliver tilpasset til den enkelte patients behov, efterhånden som sygdommen forværres.

Projektet er et samarbejde mellem forskningsgrupper på Aarhus Universitet, Aarhus Universitetshospital, Aalborg Universitet, det svenske firma Bioservo Technologies og Rehabiliteringscenter for Muskelsvind.

Mere om projektet

• Projektet fokuserer i første omgang på muskelsvindsygdommen ALS, som er kendetegnet ved, at patienterne hurtigt får det værre, samtidig med at de bevarer deres mentale funktion.
• Håbet er, at den enkelte ALS-patient bliver mindre afhængig af hjælp i det daglige og ad den vej får forbedret sin livskvalitet.
• Samtidig vil samfundet kunne spare penge til plejepersonale. I dag er ALS den mest omkostningstunge neurologiske sygdom, når man måler pr. patient.
• På sigt håber forskerne, at projektet kan hjælpe folk med forskellige typer af muskelsvækkelse eller lammelser. Eksempelvis de cirka 3.000 rygmarvsskadede, der ifølge foreningen RYK - Rygmarvsskadede i Danmark findes herhjemme.
• Projektet har et samlet budget på 12 millioner kroner - heraf kommer de 8 millioner kroner fra Innovationsfonden.

Kontakt

Læge, lektor Jakob Udby Blicher
Aarhus Universitet, Center of Functionally Integrative neuroscience
Mobil: + 45 28 10 56 74
Mail: jbli@cfin.au.dk