Traumachirurg Oscar van Waes van het Erasmus MC plaatst sinds een aantal jaar een nieuw type prothese in het bot bij sommige mensen na een beenamputatie. De beenprothese wordt rechtstreeks vastgeklikt aan een steel die verankerd zit in het bot, ook wel osseo-integratie of klikprothese genoemd. Vergeleken met een kokerprothese heeft dit voordelen: het geeft minder pijnklachten en lopen gaat makkelijker. In Nederland komen jaarlijks rond de 100 mensen in aanmerking voor een klikprothese.
Oneffenheden ervaren
Van zijn patiënten met een klikprothese hoorde Van Waes dat ze minder vaak struikelen. ‘Ik kan me daar wel iets bij voorstellen, want met zo’n prothese ervaar je de oneffenheden op de grond veel beter als je loopt.’ Hij zocht samenwerking met de afdeling Biomechanical Engineering van de TU Delft. Uit deze samenwerking van Van Waes met Jaap Harlaar, hoogleraar klinische biomechanica bij de TU Delft, ontstond het idee voor de struikelteller: een objectieve manier om te meten of klikprothese-dragers daadwerkelijk minder struikelen. ‘Na een uitgebreide analyse van zijn klinische bevindingen, dacht ik: dat struikelen, daar kan ik wel iets mee’, aldus Harlaar.
Luciferdoosje
Dylan den Hartog, destijds masterstudent Mechanical Engineering aan de TU Delft, ontwikkelde de struikelteller als afstudeerproject. De teller, ter grootte van een luciferdoosje, meet versnelling en draaiing van het been. Om het apparaatje in te stellen, maakte Den Hartog het vast aan het onderbeen van tien gezonde vrijwilligers. Zij werden vervolgens door onverwachte obstakels aan het struikelen gebracht op een loopband (uiteraard met een veiligheidsharnas aan).
Met de data uit het struikelexperiment ontwikkelde Den Hartog een algoritme dat 273 van de 276 struikelmomenten correct kon detecteren. Hij gebruikte daarvoor machine learning, een vorm van artificial intelligence. ‘Het lukt ons onderscheid te maken tussen struikelen en dagelijkse bewegingen zoals traplopen, én om onderscheid te maken tussen twee soorten reacties op struikelen.’
Kokerlopers
Van Waes is heel tevreden met de struikelteller. ‘Dit apparaat is meteen toepasbaar voor onderzoek.’ De volgende stap is om de teller te gebruiken bij mensen met een standaard kokerprothese en een klikprothese en het verschil te meten. Van Waes hoopt daarmee aan te tonen dat mensen met een klikprothese daadwerkelijk minder struikelen dan kokerlopers.
Goed bevallen
De samenwerking tussen de technici en medici is beiden heel goed bevallen. Van Waes: ‘De prothesiologie wordt meer geavanceerd. Met de TU Delft willen we meer expertise ontwikkelen op het gebied van sensoren en feedback tussen de prothese en de zenuwen in de stomp.’ Andersom is het voor technologen interessant om oplossingen te bedenken voor vragen uit de kliniek, voegt prof. Harlaar toe, die tevens verbonden is aan de afdeling Orthopedie van het Erasmus MC. Ze weten het zeker: de samenwerking gaat een grote toekomst tegemoet.
De struikelteller is een van de eerste resultaten van de samenwerking tussen het Erasmus MC en de TU Delft, genaamd Convergence Health & Technology.
