Aether MyoSense EMG-Steuerung für bionische Handsysteme

Damit eine bionische Hand auf die Absichten des Anwenders reagieren kann, benötigt das Prothesensystem eine zuverlässige Methode, um willkürliche Muskelaktivität zu erfassen und zu übersetzen.

Aether MyoSense ist das zweikanalige System von Aether Biomedical zur Erfassung und Verarbeitung von Elektromyographie-Signalen (EMG). Es wurde entwickelt, um Kontraktionen der Skelettmuskulatur in proportionale elektrische Steuersignale für kompatible Prothesen der oberen Extremitäten umzuwandeln.

MyoSense ist weder eine Handprothese noch ein vollständiger bionischer Arm. Es handelt sich um ein externes Steuergerät, das zusammen mit geeigneten Komponenten für die oberen Extremitäten eine vollständige Armprothese bildet. Seine Rolle ist klar definiert, aber wesentlich: Es stellt die Verbindung zwischen der Muskelaktivität des Patienten und einem elektronisch gesteuerten Endgerät her – unabhängig davon, ob das angepasste System eine bionische Handprothese, einen Greifer, einen Handgelenkrotator, ein Ellbogengelenk oder eine andere kompatible Komponente umfasst.

Dieser Steuerungspfad ermöglicht es einem kompatiblen Endgerät, ein elektrisches Signal zu empfangen, das proportional zur willkürlichen Kontraktion der Skelettmuskulatur des Patienten ist.

Das Gerät ist für die Anpassung durch qualifizierte und zertifizierte Kliniker oder Orthopädietechniker bestimmt. Durch die zweikanalige EMG-Messung, anpassbare Signaleinstellungen, die Beurteilung des Hautkontakts, die Kompatibilität mit Prothesenkomponenten für die oberen Extremitäten und die Verbindung zur Aether Digital Platform (ADP) bietet MyoSense Klinikern praktische Werkzeuge zur Konfiguration der Prothesensteuerung für den einzelnen Patienten.

Was ist Aether MyoSense?

Aether MyoSense verstärkt Signale, die durch willkürliche Kontraktionen der Skelettmuskulatur entstehen, mittels Oberflächenelektromyographie. Es verarbeitet diese Signale und liefert ein elektrisches Ausgangssignal, das proportional zur erfassten Muskelaktivität ist, sodass der Patient ein kompatibles Prothesenendgerät steuern kann.

Das Gerät verfügt über zwei unabhängige EMG-Messkanäle. Jeder Kanal nutzt ein Paar differenzieller Elektrodeningänge, während eine fünfte Referenzelektrode die einwandfreie Systemleistung unterstützt. Zusammen erfassen diese Eingänge die Muskelaktivität und erzeugen zwei separate analoge Steuersignale.

MyoSense wird in einer zweikanaligen Variante geliefert. Es umfasst zwei 15 cm lange universelle 3-polige Anschlusskabel und 25 cm lange Kuppelelektrodenkabel. Das Hauptgerät misst 50 mm x 17,5 mm x 7 mm.

Wie unterstützt MyoSense die Steuerung einer Roboterhand?

MyoSense unterstützt die Steuerung einer Roboterhand, indem es willkürliche Muskelkontraktionen in elektrische Signale umwandelt, die eine kompatible Prothesenkomponente interpretieren kann. Wenn der Patient die ausgewählten Muskelgruppen aktiviert, erfassen die Oberflächenelektroden diese Aktivität. MyoSense verarbeitet das Eingangssignal und sendet ein entsprechendes Ausgangssignal von 0 V bis 5 V an das angeschlossene Gerät.

Diese proportionale Steuerungsmethode bedeutet, dass die Stärke des Steuersignals der Intensität der willkürlichen Muskelkontraktion entspricht. Die Qualität des Ergebnisses hängt von der geeigneten Patientenauswahl, der Elektrodenplatzierung, der Schaftintegration, der Gerätekonfiguration und der klinischen Anpassung ab.

Innerhalb eines bionischen Roboterhandsystems ist MyoSense nicht das sichtbare Endgerät. Es verarbeitet die Muskelaktivität und liefert Steuersignale, die es einer kompatiblen Hand oder einer anderen Komponente der oberen Extremitäten ermöglichen, auf willkürliche Muskelkontraktionen zu reagieren.

Welche MyoSense-Funktionen unterstützen eine individuelle Anpassung?

MyoSense bietet mehrere einstellbare und überwachbare Funktionen, mit denen Kliniker die Steuerung für den einzelnen Patienten konfigurieren können.

Digital einstellbare Verstärkung (Gain)

Kliniker können die Verstärkung anpassen, um sie an das individuelle Niveau der willkürlichen Muskelkontraktion des Patienten anzupassen. Dies hilft, das Steuersignal mit der während der Anpassung verfügbaren Muskelaktivität abzustimmen.

Einstellbare Signalglättung

Ein einstellbarer Steuersignalfilter kann plötzlichen Spitzen und Zittern im Ausgangssignal entgegenwirken. Gemäß den Produktanweisungen soll diese Filterung eine unbeabsichtigte Aktivierung der Prothese reduzieren und dem Patienten helfen, ein stabileres Steuersignal aufrechtzuerhalten, während die Steuerungslatenz gering bleibt.

Hautkontakt-Beurteilung in Echtzeit

MyoSense bewertet die Kontaktqualität zwischen jedem Elektrodenpaar und der Haut des Patienten. Das System gibt das Ergebnis als „Gut“, „Mittel“, „Schlecht“ oder „Kein Kontakt“ aus. Kliniker können diese Information als Indikator für den Sitz der Elektroden und den eventuellen Bedarf an Hautvorbereitung nutzen.

Wenn das System „Kein Kontakt“ erkennt, deaktiviert es den entsprechenden Ausgang. Dies soll dazu beitragen, unbeabsichtigte Bewegungen beim Ablegen der Prothese zu verhindern.

Konfiguration über die Aether Digital Platform

MyoSense verbindet sich über Bluetooth Low Energy mit der Aether Digital Platform zur Justierung und Abstimmung. Innerhalb der Webanwendung können qualifizierte und zertifizierte Orthopädietechniker oder Kliniker die EMG-Signale in Echtzeit überwachen, die Hautkontaktqualität der Elektroden prüfen und die Funktionsparameter von MyoSense anpassen.

Die Konfiguration kann in der Klinik oder aus der Ferne erfolgen. Eine Bluetooth-Verbindung kann bis zu 10 Minuten nach dem Einschalten des Systems hergestellt werden. Nach 10 Minuten Inaktivität schaltet sich Bluetooth aus, um Strom zu sparen. Daher muss das System bei Bedarf vor einem erneuten Verbindungsversuch aus- und wieder eingeschaltet werden.

Wie fügt sich MyoSense in ein bionisches Arm-System ein?

MyoSense ist für die Verwendung mit elektronisch gesteuerten Prothesenkomponenten für die oberen Extremitäten von Aether Biomedical und Drittanbietern konzipiert, einschließlich Händen, Greifern, Handgelenkrotatoren, Ellbogengelenken und anderen kompatiblen Komponenten.

Das angeschlossene Gerät muss ein Steuersignal von 0 V bis 5 V akzeptieren, einen universellen 3-poligen Anschluss verwenden und Teil eines Setups sein, das eine Stromrückschleife für das Steuergerät bereitstellt.

Beide 3-poligen MyoSense-Anschlüsse müssen mit derselben Stromquelle verbunden sein, damit sich das Gerät einschalten lässt. Das System ist mit 2S LiPo-Akkusystemen für Prothesen der oberen Extremitäten kompatibel, die eine Nennspannung von 7,2 V bis 7,4 V und eine Ladeschlussspannung von 8,4 V to 8,6 V aufweisen.

Für einen Kliniker, der eine bionische Armkonfiguration plant, bieten diese Anforderungen einen klaren Rahmen für die Kompatibilität. Jedes vollständige System muss dennoch von qualifiziertem Personal unter Berücksichtigung der Anweisungen für alle angeschlossenen Komponenten bewertet und angepasst werden.

Warum sind Elektrodenplatzierung und Kontaktqualität wichtig?

Die Platzierung der Elektroden wirkt sich direkt auf die Signalerfassung aus. MyoSense verwendet fünf Kuppelelektroden: zwei Differenzialpaare und eine Referenzelektrode.

Die Differenzialpaare sollten vorzugsweise der Längsachse der Gliedmaße folgen und an den Muskelfasern ausgerichtet sein. Die Referenzelektrode sollte sich in der Nähe der Differenzialelektroden befinden, vorzugsweise in der Mitte zwischen ihnen, in einem Bereich mit geringer Muskelaktivität.

In der Anleitung wird empfohlen, knöcherne Vorsprünge und empfindliches Gewebe zu meiden. Zudem wird empfohlen, mit einem Abstand von ca. 30 mm zwischen den Elektroden eines Differenzialpaars zu beginnen. Ein größerer Abstand kann stärkere Signale erzeugen, aber auch das Übersprechen (Crosstalk) zwischen den Kanälen erhöhen.

MyoSense ist für die Verwendung mit Coapt ControlSeal Kuppelelektroden in Standard- oder Großgröße vorgesehen. Installation, Handhabung und Reinigung der Elektroden sollten gemäß der Dokumentation des Elektrodenherstellers erfolgen.

Diese Details sind wichtig, da eine Roboterhand nur auf die Signale reagieren kann, die dem gesamten Prothesensystem zur Verfügung stehen. Eine sorgfältige Positionierung der Elektroden, sichere Verbindungen und ein überprüfter Hautkontakt bieten dem Kliniker eine solidere Grundlage für die Konfiguration.

Für wen kommt MyoSense infrage?

Die Anleitung sieht MyoSense für Personen mit einer Amputation unter- oder oberhalb des Ellbogens, einer Schulter- oder Handgelenksexartikulation oder einer kongenitalen Fehlbildung der oberen Gliedmaßen vor. Es kann bei einseitiger oder beidseitiger Amputation eingesetzt werden und wird für alle Geschlechter im Alter von 14 bis 75 Jahren empfohlen.

Der Patient muss in der Lage sein, ausreichende willkürliche Muskelkontraktionen für die Prothesensteuerung zu erzeugen, die Gebrauchs- und Sicherheitshinweise zu verstehen und diese anzuwenden. Die endgültige Entscheidung darüber, ob MyoSense geeignet ist, obliegt qualifiziertem medizinischem Personal.

MyoSense ist ein Produkt für einen einzelnen Patienten und für leichte bis mittelschwere Aktivitäten ausgelegt. Es darf nicht zum Bedienen von Kraftfahrzeugen, schweren Geräten, Industriemaschinen, motorbetriebenen Geräten, Schusswaffen oder anderen Waffen verwendet werden. Es ist auch nicht für sicherheitskritische Aufgaben oder Aktivitäten gedacht, von denen Leben oder Gesundheit abhängen.

Was sollten Kliniker über Zuverlässigkeit, Pflege und den täglichen Gebrauch wissen?

MyoSense entspricht der Norm IEC 60601-1-2 für elektromagnetische Verträglichkeit und verfügt über die Schutzart IP67. Dennoch verlangen die Anweisungen eine sorgfältige Handhabung und Schutz vor übermäßiger Kabelbelastung, starken Lösungsmitteln, längerer ultraviolettierter Strahlung, starken Magnetfeldern, Hochspannung und elektromagnetischen Störungen.

Falls Flüssigkeit in den Schaft eingedrungen sein könnte, sollte der Anwender die Stromversorgung ausschalten, das Prothesensystem ablegen, die Verwendung einstellen und die zugänglichen Teile mit einem sauberen Baumwoll- oder Mikrofasertuch trocknen. Das System sollte dann in einer gut belüfteten Umgebung mit geringer Luftfeuchtigkeit vollständig trocknen gelassen werden. Es sollte nicht in direktem Sonnenlicht oder in der Nähe von übermäßiger Hitze platziert werden.

Das System wird mit einer zweijährigen Standardgarantie geliefert, die Material- und Verarbeitungsfehler abdeckt. Es ist für eine Lebensdauer von drei Jahren bei typischer klinischer Anwendung und ordnungsgemäßer Handhabung ausgelegt.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Handelt es sich bei Aether MyoSense um eine bionische Hand?

Nein. MyoSense ist ein Gerät zur Erfassung und Verarbeitung von EMG-Signalen, keine Handprothese. Es arbeitet mit geeigneten Komponenten der oberen Extremitäten zusammen, um ein vollständiges Prothesensystem zu bilden, und kann proportionale Steuersignale an eine kompatible Hand oder ein anderes Endgerät liefern.

Kann MyoSense mit einer bionischen Handprothese eines anderen Herstellers verwendet werden?

MyoSense ist so konzipiert, dass es mit elektronisch gesteuerten Komponenten für die oberen Extremitäten von Aether Biomedical und Drittanbietern kompatibel ist, die Steuersignale von 0 V bis 5 V akzeptieren.

Das System muss außerdem eine Stromrückschleife bieten und einen universellen 3-poligen Stecker verwenden. Ein qualifizierter Kliniker muss die Kompatibilität des Gesamtsystems bestätigen.

Welche Muskelsignale misst MyoSense?

MyoSense misst die Aktivität der Skelettmuskulatur mittels Oberflächen-EMG. Seine zwei unabhängigen Kanäle verarbeiten die willkürlichen Muskelkontraktionen des Patienten in zwei separate analoge Steuersignale.

Wie wird MyoSense konfiguriert?

Qualifizierte und zertifizierte Kliniker oder Orthopädietechniker konfigurieren MyoSense über die Webanwendung in der Aether Digital Platform. Sie können EMG-Signale in Echtzeit überwachen, den Hautkontakt der Elektroden beurteilen und die Funktionsparameter des Geräts entweder in der Klinik oder aus der Ferne anpassen.

Was passiert, wenn eine Elektrode den Hautkontakt verliert?

MyoSense meldet den Kontakt des Elektrodenpaars als „Gut“, „Mittel“, „Schlecht“ oder „Kein Kontakt“. Wird „Kein Kontakt“ erkannt, wird der entsprechende Ausgang deaktiviert, um unbeabsichtigte Bewegungen einer abgelegten Prothese zu verhindern.

Ist MyoSense für jeden bionischen Arm-Anwender geeignet?

Nein. Der Patient muss in der Lage sein, ausreichende willkürliche Muskelkontraktionen zu erzeugen und die Gebrauchs- und Sicherheitshinweise des Produkts zu verstehen und anzuwenden.

Die Anleitung definiert auch einen vorgesehenen Altersbereich und führt Kontraindikationen auf. Qualifiziertes medizinisches Personal trifft die endgültige Entscheidung über die Eignung.

Ist MyoSense wasserdicht?

Aether MyoSense hat die Schutzart IP67 und ist gegen das Eindringen von Wasser geschützt. Flüssigkeit kann jedoch die Signalqualität beeinträchtigen. Wenn der Verdacht besteht, dass Flüssigkeit in den Schaft eingedrungen ist, schalten Sie die Stromversorgung aus, legen Sie das Prothesensystem ab, stellen Sie die Verwendung ein, trocknen Sie alle zugänglichen Komponenten mit einem sauberen Baumwoll- oder Mikrofasertuch und lassen Sie das System in einer gut belüfteten Umgebung mit geringer Luftfeuchtigkeit vollständig trocknen. Setzen Sie es nicht direktem Sonnenlicht oder übermäßiger Hitze aus.

Fazit: Die Prothesensteuerung individuell gestalten

Aether MyoSense bietet Klinikern eine Reihe gezielter Werkzeuge, um willkürliche Muskelaktivität in die Steuerung einer kompatiblen Prothese der oberen Extremitäten zu übersetzen. Seine zweikanalige Architektur, die anpassbaren Signaleinstellungen, die Überwachung der Kontaktqualität und die Verbindung zur Aether Digital Platform unterstützen einen Anpassungsprozess, der sich an den verfügbaren Muskelsignalen des Patienten und den Anforderungen des gesamten Prothesensystems orientiert.

Für Kliniker, die eine EMG-Steuerungsschnittstelle für eine bionische Hand oder eine andere elektronisch gesteuerte Komponente der oberen Extremitäten bewerten, kann Aether Biomedical Produktinformationen und technische Unterstützung bereitstellen.

Kontaktieren Sie das Team von Aether Biomedical noch heute, um MyoSense und seinen Platz in Ihrem klinischen Anpassungs-Workflow zu besprechen.