Aether MyoSense EMG-Steuerung für bionische Handsysteme

Damit eine bionische Hand auf die Absicht des Benutzers reagieren kann, benötigt das Prothesensystem eine zuverlässige Methode zur Erkennung und Übersetzung der willkürlichen Muskelaktivität.

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

MyoSense ist keine Prothesenhand oder ein vollständiger bionischer Arm. Es ist ein externes Steuergerät, das zusammen mit geeigneten Komponenten der oberen Gliedmaßen verwendet wird, um eine vollständige Armprothese zu bilden. Seine Rolle ist klar abgegrenzt, aber wesentlich: Es stellt die Verbindung zwischen der Muskelaktivität des Patienten und einem elektronisch gesteuerten Endgerät her, unabhängig davon, ob das angepasste System eine prothetische bionische Hand, einen Greifer, einen Handgelenkrotator, einen Ellbogen oder eine andere kompatible Komponente umfasst.

Dieser Steuerungsweg ermöglicht es einem kompatiblen Endgerät, ein elektrisches Signal zu empfangen, das proportional zur willkürlichen Skelettmuskelkontraktion des Patienten ist.

Das Gerät ist für die Anpassung durch qualifizierte und zertifizierte Kliniker oder Orthopädietechniker bestimmt. Durch zweikanalige EMG-Messung, einstellbare Signaleinstellungen, Hautkontaktbewertung, Kompatibilität mit Prothesenkomponenten der oberen Gliedmaßen und die Anbindung an die Aether Digital Platform (ADP) bietet MyoSense Klinikern praktische Werkzeuge zur Konfiguration der Prothesensteuerung individuell für den Patienten.

Was ist Aether MyoSense?

Aether MyoSense verstärkt Signale, die durch willkürliche Kontraktionen der Skelettmuskulatur erzeugt werden, mithilfe von Oberflächen-Elektromyographie. Es verarbeitet diese Signale und liefert einen elektrischen Ausgang, der proportional zur erfassten Muskelaktivität ist, sodass der Patient ein kompatibles prothetisches Endgerät steuern kann.

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

MyoSense wird in einer zweikanaligen Variante geliefert. Es enthält zwei 15 cm lange universelle 3-Pin-Anschlusskabel und 25 cm lange Kuppelelektrodenkabel. Die Haupteinheit misst 50 mm mal 17,5 mm mal 7 mm.

Wie unterstützt MyoSense die Steuerung von Roboterhänden?

MyoSense unterstützt die Steuerung von Roboterhänden, 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 den Eingang und sendet ein entsprechendes Ausgangssignal von 0 V bis 5 V an das angeschlossene Gerät.

Diese proportionale Steuerungsmethode bedeutet, dass die Stärke des Steuersignals das Ausmaß der willkürlichen Muskelkontraktion widerspiegelt. 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 Gliedmaßen ermöglichen, auf willkürliche Muskelkontraktionen zu reagieren.

Welche MyoSense-Funktionen unterstützen die individuelle Anpassung?

MyoSense bietet mehrere einstellbare und überwachende 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 plötzliche Spitzen und Zittern im Ausgangssignal ausgleichen. Gemäß der Produktanleitung soll diese Filterung eine unbeabsichtigte Aktivierung der Prothese reduzieren und dem Patienten helfen, ein stabileres Steuersignal bei gleichzeitig geringer Latenzzeit aufrechtzuerhalten.

Hautkontaktbewertung in Echtzeit

MyoSense bewertet die Kontaktqualität zwischen jedem Elektrodenpaar und der Haut des Patienten. Das System meldet das Ergebnis als Gut, Mittel, Schlecht oder Kein Kontakt. Kliniker können diese Information als Indikator für den Sitz der Elektroden und die eventuelle Notwendigkeit einer Hautvorbereitung nutzen.

Wenn das System „Kein Kontakt“ erkennt, deaktiviert es den entsprechenden Ausgang. Dies soll dazu beitragen, unbeabsichtigte Bewegungen zu verhindern, wenn die Prothese abgelegt wurde.

Konfiguration über die Aether Digital Platform

MyoSense verbindet sich über Bluetooth Low Energy mit der Aether Digital Platform zur Einstellung und Abstimmung. Innerhalb der Webanwendung können qualifizierte und zertifizierte Orthopädietechniker oder Kliniker EMG-Signale in Echtzeit überwachen, die Hautkontaktqualität der Elektroden überprüfen und die Parameter der MyoSense-Funktionen 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. Um Strom zu sparen, schaltet sich Bluetooth nach 10 Minuten Inaktivität aus. Daher muss das System vor einem erneuten Verbindungsversuch aus- und wieder eingeschaltet werden.

Wie fügt sich MyoSense in ein bionisches Armsystem ein?

MyoSense ist für die Verwendung mit elektronisch gesteuerten Prothesen der oberen Gliedmaßen von Aether Biomedical und Drittanbietern konzipiert, einschließlich Händen, Greifern, Handgelenkrotatoren, Ellbogen und anderen kompatiblen Komponenten.

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

Beide MyoSense 3-Pin-Stecker müssen an dieselbe Stromquelle angeschlossen sein, damit sich das Gerät einschaltet. Das System ist mit 2S-LiPo-Akkusystemen kompatibel, die für Prothesen der oberen Gliedmaßen bestimmt sind, mit einer Nennspannung von 7,2 V bis 7,4 V und einer Ladeschlussspannung von 8,4 V to 8,6 V.

Für einen Kliniker, der eine bionische Armkonfiguration plant, bieten diese Anforderungen einen klaren Kompatibilitätsrahmen. Jedes vollständige System muss dennoch von qualifiziertem Personal unter Verwendung der Anleitungen für alle angeschlossenen Komponenten bewertet und angepasst werden.

Warum sind Elektrodenplatzierung und Kontaktqualität wichtig?

Die Platzierung der Elektroden beeinflusst direkt die Signalerfassung. 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 vermeiden. Zudem wird vorgeschlagen, 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 großen Größen 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 Exartikulation der Schulter oder des Handgelenks oder einem angeborenen Defekt der oberen Gliedmaßen vor. Es kann bei einseitiger oder beidseitiger Amputation angewendet 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 Sicherheitsinformationen zu verstehen und diese Hinweise umzusetzen. Die endgültige Entscheidung darüber, ob MyoSense geeignet ist, liegt beim qualifizierten medizinischen Fachpersonal.

MyoSense ist ein Produkt für einen einzelnen Patienten und für leichte bis mittelschwere Aktivitäten konzipiert. 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 bestimmt, 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 ist nach IP67 klassifiziert. Die Anleitung fordert dennoch eine sorgfältige Handhabung und den Schutz vor übermäßiger Kabelbelastung, starken Lösungsmitteln, längerer UV-Bestrahlung, starken Magnetfeldern, Hochspannung und elektromagnetischen Störungen.

Falls Flüssigkeit in den Schaft eingedrungen sein könnte, sollte der Benutzer die Stromversorgung ausschalten, die Prothese ablegen, die Verwendung einstellen und zugängliche 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 direktes Sonnenlicht oder in die Nähe von übermäßiger Hitze gestellt werden.

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

Häufig gestellte Fragen

Ist Aether MyoSense eine bionische Hand?

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

Kann MyoSense mit einer prothetischen bionischen Hand eines anderen Herstellers verwendet werden?

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

Das Setup muss außerdem eine Stromrückschleife bieten und einen universellen 3-Pin-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 Parameter der Gerätefunktionen 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. Wenn „Kein Kontakt“ erkannt wird, wird der entsprechende Ausgang deaktiviert, um unbeabsichtigte Bewegungen einer abgelegten Prothese zu verhindern.

Ist MyoSense für jeden Anwender eines bionischen Arms 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 ist nach IP67 klassifiziert und 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 die Prothese 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 auf den Patienten abstimmen

Aether MyoSense bietet Klinikern ein gezieltes Set an Werkzeugen, um willkürliche Muskelaktivität in die Steuerung einer kompatiblen Prothese der oberen Gliedmaßen zu übersetzen. Seine zweikanalige Architektur, die einstellbaren 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 Gliedmaßen evaluieren, 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.