HANDPROTHESE GEBRACHT VAN TWEE OP VIER BEWEGINGEN
ZATERDAG 1 JULI 1967
TNO
ZORGT
VOOR
EEN
OPZIEN
BARENDE
WERELD
PRIMEUR
Weg naar
normaal
gebruik van
de hand is,
indien al
begaanbaar,
nog lang
(Van
verslaggevers)
Als eerste in de wereld is de groep „Ontwikkeling hulpmidde
len lichamelijk gebrekkigen" erin geslaagd om vier stroom-
signalen uit een geamputeerde onderarm, onafhankelijk van
elkaar, te isoleren. Met deze signalen wordt een stuursysteem
voor de handprothese ontwikkeld, dat thans in principe klaar
is. Het is de eerste stap op weg naar de verbetering van de
handprothese, waaraan deze groep van het Medisch-Fysisch
Instituut TNO te Utrecht werkt. Voor de praktijk betekent
dit, dat men thans met de handprothese vier bewegingen zal
kunnen maken in plaats van twee. Door dit systeem behoeven
de bewegingen niet meer mechanisch (vanuit de schouder)
gemaakt te worden, maar met de elektrische signalen, die
afkomstig zijn van het centrale zenuwstelsel en bij niet-
geamputeerden de normale hand sturen. Binnenkort zal de
eerste patiënt met het nieuwe stuursysteem worden uitgerust,
waarbij hij gebruik maakt van de normaal in de handel zijnde
I handprothese. Sinds geruime tijd heeft de patiënt hier al mee
geëxperimenteerd. Zijn conclusie .is, dat hij voor het bewegen
van zijn handprothese bijna niet meer behoeft na te denken.
„We zijn echter nog vreselijk ver weg van de gewone hand",
vindt de groepsleider, ir. F. H. Germans. „Om de normale hand
gewoon te laten bewegen zijn meer dan 25 spieren nodig. We
menen, dat we in de toekomst nog wel meer signalen kunnen
opvangen, maar de weg van een „grijpmachine" tot een hand
prothese, die kan manipuleren, is ongelooflijk lang." Deze
Nederlandse werkgroep heeft echter de eerste grote stap gezet
op weg naar wat hopelijk een betere handprothese kan worden»
Vermoedelijk volgende maand zullen de bevindingen gepubli
ceerd worden. De verwachting van ir. Germans is, dat de
medische wereld zeer positief tegenover deze geslaagde expe
rimenten zal staan.
In de normale praktijk draagt men
ta de mechanisch bediende hand
of haak. Deze hand kan alleen ge
bruikt worden voor de grijpbewegingen.
Men heeft de armstomp in een koker,
die met riemen aan de schouders is
verbonden. Door het licht spannen der
schouders kan de duim naar de
wijs- en middelvinger worden gebracht
en terug. Ook is meestal de pols licht
draaibaar.
Iets gemakkelijker is de grijpbeweging
met de haak. waar men van de vorm
van de hand is afgestapt. Met de haak
kan men bijvoorbeeld gemakkelijker 'n
potlood pakken dan met de hand. De
gehandicapten kunnen al vrij veel doen
met een dergelijke haak, al staat een
haak niet zo fraai als een goedgevormde
handprothese. Het komt dan ook vrij
veel voor, dat men voor het werk een
haak gebruikt en dat men zich verder
normaal van de handprothese bedient.
Het Softenondrama vestigde de aan
dacht van enkele mensen op het pro
bleem van de handprothese. Kunnen
we nie't met behulp van de modernste
elektronische en mechanische hulp
middelen verbeteringen aan de hand-
prothese aanbrengen, was de waag.
die zij zich allereerst stelden. Het
waren de orthopedische chirurg dr. Th.
Beeker, de elektrotechnisch Ingenieur
dr. ir. A. den Hertog en de elektronkd
J. During en Van Miltenburg. Vorig
jaar nam ir. F. Germans (natuurkundig
ingenieur) de plaats over van dr. Ir.
Den Hertog, die zich in Groningen
ging specialiseren in de elektro-biologle.
De plaats van de heer Van Miltenburg
werd ingenomen door de heer Brekel-
mans, terwijl ir. A. van Nieuwenhuys
(werktuigbouwkundig Ingenieur) vanuit
de militaire dienst geconsigneerd is bij
het TNO.
Het best, het mooist?
Als eerste werd de zeer uitvoerige lite
ratuur over dit onderwerp bestudeerd.
Waar is de kans op succes het grootst?
Wat is voor de patiënt de mooiste me
thode? Dat waren de vragen. De groep
wilde de handprothese op de meest na
tuurlijke wijze aan het lichaam bouwen,
zodat de patiënt de bewegingen min
of meer onbewust zou kunnen uit
voeren. Alles wees, ook de literatuur,
in de richting van de spierresten In de
geamputeerde onderarm. Dat werd dan
ook de richting, waarin de onderzoekers
gingen experimenteren.
Iedere samentrekking van een spier (en
voor de hand alleen al zijn er 25
spieren nodig) gaat gepaard met een
elektrisch versohijnsel. En men zou
graag willen, dat er van zo veel mogelijk
spieren (beter gezegd spierresten. omdat
we het over geamputeerden hebben)
elektrische signalen opgevangen zouden
kunnen worden. De spierresten liggen
echter zo dicht bij elkaar, dat het elek
trische signaal van de één zich voor
een klein gedeelte ook meedeelt aan
de ander dicht in de buurt Door het
aanbrengen van een „drempel" wordt
nu een gedeelte van de stroom (het
deel namelijk, dat afkomstig i6 van
impulsen voor andere spieren» uitge
schakeld. Over blijft alleen de stroom,
die werkelijk van het signaal zelf af
komstig is. Zo heeft men vier stroom-
signalen weten te isoleren, terwijl ir.
Germans van mening is. dat het moge
lijk moet zijn om nog meer signalen
op te vangen Met de signalen alleen
kan men overigens niet veel doen Het
Is net als met een auto: men kan wel
sturen, maar als er geen beweging is,
heeft men niets aan het sturen. Zo is
het ook met de prothese Het systeem
moet de beweging sturen. Dat gebeuit
in dit geval met elektropneumatlsche
kleppen en een cilindertje met koolzuur
voor de beweging (als het ware de
benzine voor de prothese".
Op de arm van de patiënt worden
doosjes met twee elektroden en een
versterker geplaatst, die de êlektrlsche
impulsjes opvangen. Elektrisohe bedie-
nlngsapparatuur, bestaande uit, impuls
en drempelcircuits, moeten dcre Im
pulsen geschikt maken voor de
beweglngsn van d» handprothee».
Daarvoor is eveneens door deze werk
groep een elektro-pneumatlsche regel-
klep ontwikkeld, die in staat Is op
iedere razendsnelle Impuls te reageren.
Bij iedere impuls laat de klep gedurende
een uiterst korte tijd gas door. De hoe
veelheid doorgelaten gas is evenredig
met het aantal impulsen en dus met
de spierkracht. In de praktijk komt
dat er dus op neer. dat de handpro
these „normaal" reageert op de be
weging van de spier
Grijpbewegingen
Met het stuursysteem in het Medisch-
F'vsisch Instituut TNO "laat men thans
de pols normaal draaien en de hand
grijpbewegingen uitvoeren. Omdat de
pols ook op andere manleren draai
baar gemaakt kan worden, gaat men
thans aan het werk om een mecha
nische kunsthand te maken, die in
staat is om op de met zo veel succes
verkregen signalen te werken. Dat be
tekent een vooruitgang van honderd
procent t.o.v. de kunsthand voor wat de
beweging aangaat, maar zo waar
schuwt ir. German» regelmatig ds al
te grote optimisten de weg naar het
normaal manipuleren van de hand is,
zo hij al begaan kan worden, nog bij
zonder lang
Een dag „brandstof"
De patiënt, die de komende maanden
gaat experimenteren met deze nieuwe
vinding, wordt,, zoals gezegd, uitgerust
met vier doosjes op zijn onderarm,
aangebracht ln de koker van zijn
handprothese Verder heeft hij in zijn
binnenzakken twee elektrische bedle-
nlngsapparaturert, ieder ter grootte van
een sigarettenkoker en kleine accu's.
Om zijn been, of ln zijn broekzak,
krijgt hij een flesje koolzuur, genoeg
voor één dag bewegen Men gaat nu
eerst het systeem uitproberen, om dan
tot de verfijnde toepassing van dit
procédé te komen.
Wat betreft het dragen van flesjes
koolzuur kan de patiënt teruggrijpen
op de centrale koolzuurvoorzlrnlng, die
er in Nederland bestaat De Stichting
Voorlichting Lichamelijk Gehandicap
ten verstrekt ieder daarvoor in aan
merking komende patiënt drie special»
BIJ DE FOTO'S:
Benen: De handprothese, waarmee men
ln het medisch-fyslacta Instituut TNO
te Utrecht experimenteert, verschilt
maar heel weinig van de normale
handprothese. Alleen zijn er in de
koker, die om de geamputeerde arm
heen moet. vier openingen gemaakt
voor de doosjes met elektroden, die de
elektrische splerimpulsjea moeten op-
Onder: Een van de assistenten van
chirurg Germans demonstreert de be
wegingen met de handprothese. Op zfjn
linkerarm zijn onder het verband dui
delijk de doosjes met elektroden zicht
baar. Voor hem op tafel ligt het elek
trische bedleningsapparaluur. met daar
tussen een acen, die de patiënt in ver
kleinde vorm ook met zich mee moet
dragen. Geheel links op tafel de kool-
zuurclllndcr. De handprothese reageert
op de stroomslgnalen van een gezonde
arm. Om de handprothese te laten be
wegen. moet dit in dit geval de assistent
ook ztJn linkerhand bewegen.
Links onder: Ook met de bestanndo
prothesen, zoals op de foto, kan men al
vrtj veel doen. De Nederlandse vinding
brengt de bewegingen, die mogelijk ztJn,
echter van twee op vier.
kist Jee, met daarin drie koolzuurdlin-
ders. Een kistje is steed6 in gebruik,
één heeft de patiënt als reserve ln huis,
terwijl het derde kistje bij de Centrale
KoolBuurfabrlek Loos en Co. ln Amster
dam is om gevuld te worden.
Verder onderzoek
„We hebben nu het stuursysteem ge
vonden". zo vertelt ir. Germans, „Dat
betekent niet dat we nu stoppen. We
willen verder, we willen niet bij een
bepaald resultaat stil blijven staan.
Onze zorg ls, dat Iedere vinding van
ons ook ln de praktijk komt." Er zijn
nog veel moeilijkheden, waarvoor de
groep „Ontwikkeling hulpmiddelen
lichamelijk gebrekkigen" öoh geplaatst
ziet. Men weet. dat men pas de eerste
stap op de weg naar een nieuwe hand-
pro these heeft gezet. Des» hand zal
nog voor zeer veel verbeteringen vat
baar zijn. Er zal maanden geëxperi
menteerd moeten worden om de pus
sende hand voor deze nieuwe vinding
te vinden. Dan zal men weer voor
talrijke nieuwe problemen komen te
staan. „We zullen bijvoorbeeld de
„duim" ook gevoelig moeten maken",
zegt ir. Germans „Tot dusverre was
de patiënt van een goed geconstrueerde
prothese vaak een soort kraanmachi
nist Hij kon maar één ding tegelijk
doen. hij moest op zijn handprothese
letten Nu kan men onbewuster de be
wegingen uitvoeren, maar l.ij moet dan
ook een soort gevoel hebben dat hem
waarschuwt De mogelijkheid tot on
gelukken ls anders niet uitgesloten,
men knijpt te hard (eieren», of men
houdt het voorwerp niet stevig genoeg
vast (thpekopjes, die uit de vingers
glijden". De groep heeft daarvoor al
een „gevoelige" kunstduim gemaakt, die
een elektrische prikkeling op de arm
geeft. Dit geeft Inderdaad een Indruk
van kracht, waarmee gedrukt wordt.
Jammer is echter, dat niemand deze
prikkels prettig vindt, omdat ze iets
gelijken op de prikkeling, veroorzaakt
door een brandnetel
Er doet ach nog een andere moeilijk
heid voor d» groep voor. Nu het elek
tronische gedeelte van het werk zo
ongeveer ls afgerond, moet men gaan
„dokteren" aan het mechanische sys
teem en het energiesysteem. Daarvoor
heeft men behoefte aan instrument
makers, aan h.t s'ers, die een ontwerp
kunnen uitwerken en testen, aan een
orthopedisch instrumentmaker. Momen
teel beschikt men over de hulp van de
orthopedische werkplaats van het mili
tair hospitaal „Oog ln Al", maar dat
kan. volgens Ir. Germans, op den duur
zo'n grote belasting worden voor die
werkplaats, dat TNO de werkzaam
heden zelf zal moeten gaan uitvoeren.
Mensen nodig
„We komen", aldus Ir. Germans, „thar*
met de techniek op een nieuw terrein,
We 1 wbben mensen nodig, die dia
nieuwe techniek onder de knie hebben,"
Het Medisch-Fysisch Instituut Toege
past Natuurlijkwetensohappelijk On
derzoek heeft nog een grote zorg: de
personeelsstop, vorig jaar door het
rijk ingesteld. „We hebben moeite ge
daan", zo vertelt ir. Germans, „om via
subsidies van daarvoor geschikte In
stituten en fondsen toch nog Iemand
te kunnen aantrekken tot de personeels
stop voorbij Is. We krijgen momenteel
alleen subsidie van het Prlnsee Beatrix -
fonds, dat grote Interesse voor ons werk
heeft. Andere pogingen zijn helaas tot
nu toe mislukt."
De weg naar de normaal manipulerende
hand ls nog lang. De Romeinen kenden
Belangrijk
werk
voor
lichamelijk
gebrekkigen
lijdt
sinds vorig
jaar
onder
personeels
stop
destijds reeds de IJzeren kunsthanden.
In de 18de eeuw kwamen de kunst
benen. Vooral ln dc laatste vijftig Jaar
heeft men sterk gewerkt aan een bruik
bare prothese. De „ideale" handpro
these is nog steeds niet gevonden. De
toekomst zal ons ongetwijfeld moeten
leren van hoe groot gewicht de vinding
la, waurmee thans ln het Medisch-
Fysisch Instituut TNO te Utrecht wordt
geëxpe rtmenteerd
