Protheses zijn grotendeels gebouwd om eruit te zien en te functioneren als het ledemaat dat ze vervangen. Maar het hoeft niet zo te zijn. Lopende protheses voor geamputeerden met een lager been lijken meer op gebogen metalen veren dan de benen die ze vervangen. En nu werkt een groep studenten in Duitsland aan een digitale handprothese waarmee gebruikers een computer rechtstreeks kunnen bedienen.
Het bedienen van een muis of trackpad met een traditionele prothese is een uitdaging, genoeg zodat het gebruikelijk is om met de andere hand te leren werken. David Kaltenbach, Lucas Rex en Maximilian Mahal, designstudenten aan de Berlin Weissensee School of Art, hebben een prototype gemaakt van een nieuw apparaat dat gebaren in een geamputeerd ledemaat volgt en vertaalt naar computeropdrachten - scrollen, klikken, rechtsklikken.
"Als je op kantoor werkt, heb je te maken met computers, en als je je hand mist ... dan is het natuurlijk erg onhandig om een desktopcomputer te gebruiken, en daar is geen echte oplossing voor, " zegt Rex.
De meeste amputaties in de bovenste extremiteiten zijn te wijten aan werkletsels, en de meeste van hen hebben een baan die afhankelijk is van de handen, zegt Uli Maier, een gecertificeerde protheses en orthotist bij Ottobock, een Duits bedrijf dat protheses produceert. “Als je ze verliest, zit je zonder werk, dus je moet je leven totaal veranderen. En je moet een baan vinden waar je met één hand kunt werken, en deze banen zijn meestal op kantoren ”, zegt Maier. "Probeer gewoon op een dag te werken met slechts één hand op uw computer en u zult zien waar ik het over heb."
Maier bezocht de klas waar Kaltenbach, Rex en Mahal deel van waren, lezingen over protheses en Ottobock-programma's. Hij hielp de studenten bij het bedenken van het project, dat ze Shortcut noemen, op basis van zijn ervaring als technicus in de patiëntenzorg. "Dit is nodig voor geamputeerden van de bovenste extremiteiten, en de dingen die op de markt bestaan zijn verschrikkelijk, " zegt Maier.
Designstudenten aan de Berlin Weissensee School of Art hebben een prototype gemaakt van een nieuw apparaat dat gebaren in een geamputeerd ledemaat volgt en vertaalt naar computeropdrachten. (Snelkoppeling) 
Een optische sensor, zoals die aan de onderkant van een muis, bevindt zich in een polsband die rond een normale prothese loopt. (Snelkoppeling) 
Net als een muis volgt het beweging ten opzichte van een tafelblad en vertaalt het naar de cursor. (Snelkoppeling) 
Een microcontroller in de armband voert code uit om bepaalde bewegingen te vertalen in uitgangen, zoals scrollen, zoomen, slepen en neerzetten, en meer, en het apparaat communiceert dat vervolgens via Bluetooth met een computer. (Snelkoppeling) 
Myo-elektrische sensoren, gemonteerd op het resterende ledemaat, volgen de kleine spanningen die langs de resterende zenuwen reizen. (Snelkoppeling) De snelkoppeling bestaat uit twee delen. Een optische sensor, zoals die aan de onderkant van een muis, bevindt zich in een polsband die rond een normale prothese loopt. Net als een muis volgt het beweging ten opzichte van een tafelblad en vertaalt het naar de cursor. Myo-elektrische sensoren, gemonteerd op het resterende ledemaat, volgen de kleine spanningen die langs de resterende zenuwen reizen. Het is een beetje hoe geamputeerden nog steeds de hand kunnen voelen die ze niet hebben; na amputatie kunnen je hersenen nog steeds signalen sturen om te klemmen, knijpen, draaien en meer. Een microcontroller die zich in de armband bevindt, voert code uit om bepaalde bewegingen te vertalen - bijvoorbeeld een duim aanraken om de vinger aan te wijzen of een hand terug te buigen - naar uitvoer, zoals scrollen, zoomen, slepen en neerzetten, en meer, waarna het apparaat communiceert die naar een computer via Bluetooth.
Er is eigenlijk al een hele categorie myo-elektrische protheses - het is een soort standaard voor hoogwaardige protheses. De sensoren werken op dezelfde manier, maar in plaats daarvan besturen ze de prothese zelf en laten ze elektromotoren draaien om de vingers vast te pakken of de pols te draaien. Er zijn ook andere methoden van computerinterface, van spraakactivering en transcriptie (met programma's zoals Siri en Dragon) tot hersengolfcomputerbesturingsinterfaces. Deze technologieën zijn ontworpen voor meer specifieke scenario's of bevinden zich nog in een vroeg stadium.
"We proberen niet te herbouwen wat er eerder was, zoals het maken van een slechte replica van een organische hand", zegt Rex. "Waarom de interface die is gebouwd voor organische handen niet omzeilen en liever rechtstreeks communiceren met de digitale infrastructuur?"
Kaltenbach, Rex en Mahal bevinden zich nog in de prototyping-fase. Een 3D-geprinte behuizing bevat kant-en-klare componenten, die allemaal opnieuw zouden moeten worden ontworpen om in een veel kleinere armband te passen. Momenteel nemen de studenten deel aan de DesignFarmBerlin-versneller en werken ze aan het verfijnen van de gebarencatalogus en deze kleiner en preciezer te maken. Maier heeft het idee rond Ottobock gedeeld en zegt dat er veel geamputeerden enthousiast zijn om het uit te proberen. Op een dag zou dergelijke technologie in een traditionele prothese kunnen voorkomen, als een van de vele functies.
