VU Prothetik. Bionic Reconstruction und Prothetik Cosima Prahm SS 18. CD -Laboratory for Bionic Reconstruction

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1 VU Prothetik Bionic Reconstruction und Prothetik Cosima Prahm SS 18

2 Zeitlicher Ablauf :00 bis 12:30 Seminarraum AKH 4L Mayr :00 bis 13:00 Seminarraum AKH 4L Prahm :00 bis 12:00 Seminarraum AKH 4L Mayr :00 bis 13:00 Seminarraum AKH 4L Prahm Übung 1! Bitte Notebook mitnehmen (Abgabe 15.4.) :00 bis 12:00 Konferenzraum AKH 4LMayr :00 bis 12:00 Seminarraum AKH 4L Prahm :00 bis 12:00 Seminarraum AKH 4L Prahm Vorstellung Übung 2! (Abgabe 30.4.) :00 bis 12:00 Seminarraum AKH 4L Mayr

3 Inhaltlicher Ablauf Grundlagen der Prothetik der OE Biosignalerfassung + Aufnahmekette Klassische Prothesensteuerung Zukünftige Prothesensteuerung Targeted Muscle Reinnervation (TMR) Bionic Reconstruction Cyborgs + Virtual Rehab Besprechung UE1, Phantom Limb Pain, Embodiment Grundlagen der UE Übung 2: Prothese designen Abgabe:

4 VU Unterlagen Materialen online verfügbar auf:

5 UE1 Bewertung Martikelnummer Punkte / /70 (nicht eingetragen) / / / /70 (nicht eingetragen) / / /70

6 Ausprobieren: Box n Blocks Test

7 Ausprobieren: Box n Beans Test

8 Ausprobieren: Box n Beans Test

9 Ausprobieren: Box n Beans Test

10 Biologisches + Systeme

11 Somatosensation Berührung Schmerz Temperatur Propriozeption

12 Intaktes Sensorisches System

13 Rezeptordichte und Sensorischer Humunculus

14 Kortikale Finger Repräsentation

15 Wodurch kann sensorischer Input gestört werden? Neuritis/Neuropathien Paraplegie Altern Diabetes Krebs Amputation

16 Was kann man dagegen tun? zb. somatosensorische Stimulierung während Physiotherapie Im Fall einer Amputation und Prothesenversorgung: Systeme

17 Die generelle Vision:

18 Technische Implementierung

19 Was kann als zurückgegeben werden Variablen sind zb.: - Griffkraft - Geschwindigkeit - Status der Hand/ des Arms - Kontakt mit Objekt

20 Technische Implementierung Elektrostimulation Hautverschiebung (haptic brace) Vibrotaktile Stimulation

21 Nicht invasives Beispiel 1 (Vibrotaktile Stimulation)

22 Nicht invasives Beispiel 2 (Elektrostimulation)

23 Nicht invasives Beispiel 2 (Elektrostimulation)

24 Vergleich vibrotaktiles vs. Elektrotaktiles

25 Technische Implementierung: Vision

26

27 Elektroden - Nervenpotentiale

28 Technische Implementierung: Visuelles Beispiel angezeigt über google glasses (force + state feedback)

29 Technische Implementierung: Auditives Beispiel Michelangelo Hand piept bei Änderung des Griffs (state)

30 Zusammenfassung Übertragungsmöglichkeiten von : Nicht-invasiv: - Vibrotaktil - Hautverschiebung - Elektrostimulation Sensorische Substitution - Visuell - Auditiv Invasiv: - Elektrische Stimulierung von Nerv/Muskel

31 Zusammenfassung Keine Verbesserung der Protesenkontrolle? 1) Nutzer lernen mit ihrer Prothese umzugehen Prothesendynamik generieren internes Modell der Prothesenkontrolle 2) Muskelsignale hohe Kontrollvariabilität 3) Myoelektrische Prothesen (etwas) intrinsisches 4) Force evtl. zu spät / lag

32 Phantom Limb Pain (Phantomschmerzen)

33 Phantomschmerzen Phantomschmerzen vs. Stumpfschmerzen Definition Stumpfschmerzen: Schmerzempfindung im Bereich der Amputationsstelle. Prävalenz: bis zu 60% Wie kommt es dazu? Was machen die Chirugen?

34 Phantomschmerzen Phantomschmerzen vs. Stumpfschmerzen Schmerzsymptomatik Stumpfschmerzen: Überwiegend Dauerschmerz (brennend, dumpf, bohrend, stechend) evtl. Neurombildung (Triggern durch Berührung d. Stumpfes)

35 Phantomschmerzen Phantomschmerzen vs. Stumpfschmerzen Definition Phantomschmerzen: Schmerzprojektion in ein amputiertes oder sensibel denerviertes Körperteil. Prävalenz: ca. 60% bis 15% Oft bei Amputationen von Regionen mit ausgedehnter kortikaler Repräsentation (zb. Hand). Nicht schmerzhafte Phantomsensationen bei ca. 50% d. Patienten

36 Phantomschmerzen Phantomschmerzen vs. Stumpfschmerzen Schmerzsymptomatik Phantomschmerzen: Schwer lokalisierbar, brennend, stechend, krampfartig, einschießend, Attacken (75%) und Dauerschmerzen (25%) Starke Schmerzmittelgabe

37 Phantomschmerzen Phantomschmerzen Therapie Spiegeltherapie Positionen der Phantomextremität

38 Phantomschmerzen Phantomschmerzen Diagnostik Abbildung des Körperschemas

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