Et nyt dansk forskningsprojekt udvikler på en teknologi, som vil kunne gavne millioner af mennesker med handicap verden over
Tekst og video af Suzanne Skærbæk Pedersen, Foto: Søren Holm
26. september 2021
Det lyder som taget ud af en science fictionfilm. Men fremtiden er nu. Ved hjælp af ny teknologi er det nu muligt at afkode, om en person ønsker at bevæge sit arm eller ben blot ved, at de tænker tanken. En form for tankelæsning. Gennem elektroder på huden, kaldet EEG, kan forskere læse signalerne i hjernen på raske mennesker. Nu forsøger forskere at overføre denne teknologi til patienter med lammelser, så de kan få mere førlighed ved hjælp af en robotarm og deres egne tanker.
Første milepæl i den fire-årige projektperiode er at få aflæst hjernesignalerne hos en patient – og derefter få dem til at virke med en handske.
Vi har fulgt en af patienter, som deltager i forsøget. Torben Mikkelsen har muskelsvindssygdommen Amyotrofisk Lateral Sklerose (ALS) og er en af de første patienter, som fik aflæst sin hjernes impulser i forskningsprojektet.
Kapitel 1: Torben er forsøgsperson i 2017
ALS-sygdommen vil gradvist lamme samtlige muskler i Torbens krop, og han vil derfor blive afhængig af hjælpemidler. Torben håber, at ny teknologi vil hjælpe ham til at kunne leve et selvstændigt liv så længe som muligt. Så han gør alt, han kan, for at hjælpe de teknologiske fremskridt på vej.
Jeg troede, det ville gå væk
Det hele begyndte med manglende kræfter i fingrene.
42-årige Torben Mikkelsen var ret sikker på, at det nok skulle gå væk. Men det blev værre.
Han fik sværere ved at tage armbøjninger, og mælkekartonen blev til sidst umulig at åbne.
”
Jeg kunne pludseligt ikke tage armbøjninger mere. Jeg troede bare, at jeg havde været doven
Torben Mikkelsen
Torben Mikkelsen fik diagnosen ALS d. 24. maj 2017. ALS er en nervesygdom, der gradvist lammer musklerne i kroppen. Sygdommen har store personlige omkostninger, da halvdelen af patienterne er døde eller svært plejekrævende i løbet af få år efter, at diagnosen er stillet.
I dag findes der ingen effektiv behandling for ALS.
Omkring 150 danskere får hvert år ALS, og symptomerne begynder ofte med finmotoriske problemer i fingrene. Præcis som hos Torben.
– Jeg kunne pludseligt ikke tage armbøjninger mere. Jeg troede bare, at jeg havde været doven, fortæller Torben.
Køkkenskuffen har også ændret sig
Det har været en kæmpe omvæltning for Torbens hverdag at få diagnosen. Han har fået flere hjælpemidler i hjemmet, og selv i køkkenskuffen gemmer der sig tegn på, at han er svækket. Han har fået ekstra skarpe knive, da hans kræfter i hænderne svinder ind.
Det som især volder Torben problemer på dette tispunkt er at strække fingrene helt ud.
Kapitel 2: Når hænderne sitrer
Torben holder sig i gang. Men han er gået ned i tid på sit arbejde som it-konsulent, da han hurtigere bliver træt. Og han vil gerne nå hjem at hvile sig, inden ungerne kommer hjem, så han kan være noget for dem også. Torben prioriterer sin tid helt anderledes nu, men det er vigtigt for ham også at bruge tid på at hjælpe, når han kan. Derfor deltager han i alle de forskningsforsøg, han kan – både for sin egen og for fremtidige patienters skyld. Han er sikker på, at robotarmen vil kunne hjælpe patienter med ALS i fremtiden.
Kapitel 3: Fra tanke til mund
Projektet skal i første omgang hjælpe patienter med at spise. Derfor fokuserer forskerne på at udvikle en robotarm, som man kan påsætte en kørestol, og som kan styres ved hjælp af en hætte, som patienterne får på hovedet.
– Vi vil gerne have, at elektroderne kan tankelæse, så man kan afkode, at når personen vil bevæge sin arm, bevæger robotarmen sig,” siger Jakob Blicher, lektor på Center of Functionally Integrative Neuroscience på Aarhus Universitet.
Forskningsprojektet vil ikke kun gavne ALS-patienter, men alle patienter med muskelsvækkelse eller lammelser. Så millioner af mennesker på verdensplan vil kunne få gavn af teknologien.
”
Vi vil gerne have, at elektroderne kan tankelæse, så man kan afkode, at når personen vil bevæge sin arm, bevæger robotarmen sig
Jakob Blicher, Lektor på Neurologisk afdeling, Aarhus Universitetshospital
Projektet er et samarbejde mellem forskningsgrupper fra Rehabiliteringscenter for Muskelsvind, Neurologisk afdeling Aarhus Universitetshospital, Aarhus og Aalborg Universitet og det svenske firma Bioservo, som har produceret handsken.
Teknologien bag forsøget, altså selve hjelmen som kan aflæse patienternes tanker, er udviklet af lektor Natalie Mrachacz-Kersting og lektor Strahinja Dosen ved Institut for Medicin og Sundhedsteknologi på Aalborg Universitet.
Selve robotarmen er udviklet af Lektor Shaoping Bai på Institut for Teknik og produktion AAU, der står bag robotteknologien. Fysioterapeuter fra Rehabiliteringscentret for Muskelsvind er med til at få teknologien helt ud til patienterne og sikrer, at teknologien harmonerer med patienternes behov.
Den første del af forsøget handler om at få en handske til at virke ved tankens kraft. Herefter vil forskerne overføre data fra det forsøg og få udviklet robotarmen, som vil forstå de samme impulser.
Projektet er inspireret af andre projekter, hvor mennesker med handicaps flytter hjælpemidler ved hjælp af sine tanker.
Sådan styres handsken
1) Når en person tænker på at løfte sin arm udsender dette ønske en elektrisk impuls.
2) Personen har en hætte på med en række elektroder, der opfanger den elektriske impuls.
3) Hætten sender impulserne videre igennem computeren og ud i robotarmen, som er blevet programmeret til at opfange netop de impulser.
Der findes en handske i dag, som kan hjælpe mennesker med nedsat muskelkraft, som vist her. Den eksisterende handske styres ved hjælp af sensorer på handskens fingerspidser, men en patient med muskellammelse kan ikke aktivere disse sensorer. Derfor er de danske forskerne ved at udvikle løsningen med hjelmen og tankens kraft.
Kapitel 4: Torben gøres klar til forsøget
På dette tidspunkt er Torben mest hæmmet af nogle fingre, som han ikke kan strække helt ud. Derfor håber han, at det vil lykkedes for forskergruppen, at opfange signalerne fra hans hjerne, så de kan bygge videre på de resultater fremadrettet. Men først skal hjelmen monteres.
Kapitel 5: Læge Jakob Blicher tester robotarmen
Der er altså mange små skridt på vejen før en egentlig robotarm med dertilhørende hjelm kan monteres på en kørestol. I første omgang skal forskerne se, om de kan opfange hjerneimpulser fra en person, der er syg som Torben. Dernæst skal de informationer analyseres i en computer og bruges til at aktivere handsken, og først derefter vil forskerne vide, hvordan de skal udvikle en egentlig robotarm til patienterne.
Som en vigtig del af den proces undersøger forskningsgruppen, hvordan den nuværende robotarm fungerer, og hvad der skal til for, at den kan fungere med en ‘tankelæsende’ hjelm.
Kapitel 8 - Tre år efter det første forsøg
Efter tre år har sygdommen ALS sat sine tydelige spor på Torben. Hans humør fejler intet, men han har mistet mange funktioner side forsøgets start. Også hans håndfunktion er blevet dårligere. Han kan nu ikke længere åbne og lukke hånden, og han bruger et vægtaflastnings-system til at løfte armen. Denne video er venligst udlånt af lektor Jakob Blicher.
Forskerne har derfor ombygget handsken, så den også kan åbne. De laver nu de første forsøg med aktivering af handsken ved hjælp af hjernesignalerne. Torben deltager stadigvæk i projektet, og resultaterne er fortsat lovende
