Hjernerobot skal hjælpe muskelsvindpatienter

I et nyt forskningsprojekt skal hjernens signaler afkodes af en computer og kobles til at styre en robotarm 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.

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 og bliver derfor afhængige af hjælp. 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 forskningsprojektet er at udnytte disse signaler til at styre en robotarm og -handske, der kan hjælpe patienterne med at spise, når sygdommen er så fremskreden, at de ellers er afhængige af hjælp fra pårørende eller plejepersonale.

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. Hvis du eksempelvis skal lære at spille klaver, er du fuldt koncentreret om opgaven, men med tiden kan du spille, samtidig med at du sidder og kigger ud ad vinduet. På samme måde skal vores algoritme gerne kunne tilpasse sig, så den kan opfatte, at den skal føre et glas op til munden på patienten, selvom personen samtidig sidder og fører en samtale, siger Jakob Blicher, som er lektor på Center of Functionally Integrative Neuroscience under Aarhus Universitet, og tilføjer:

- Samtidig vil vi gerne se, om vores algoritme kan tilpasse sig, efterhånden som patienternes ALS bliver værre og 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. Gradvist vil patienterne så blive dårligere til at bruge deres egen arm, og så skal vores algoritme gerne have lært, hvornår den skal aktivere robotarmen til at udføre arbejdet.

Hvis projektet bliver en succes, vil teknologien kunne bruges på flere andre patientgrupper, såsom patienter med forskellige former for lammelser.

- Investeringen fra Innovationsfonden er en fantastisk mulighed for at få vores nye teknologi fra laboratoriet og ud til patienterne. Hvis projektet lykkes, vil det kunne gøre en stor forskel for patienter med ALS og også for andre patientgrupper, der af en eller anden grund ikke har fuld funktion af arm og hånd, siger læge Jakob Blicher.

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 Universitetshospital, Aalborg Universitet, det svenske firma Bioservo Technologies og Rehabiliteringscenter for Muskelsvind.