Gerwin Smit (TU Delft) ontwikkelt een zelfgrijpende handprothese
Voor de rubriek “Humans of TU Delft” interviewde Heather Montague universitair docent Gerwin Smit van de faculteit 3mE. Hij ontwikkelt een zelfgrijpende handprothese, geïnspireerd op de menselijke anatomie.
“Ik heb mijn master aan de Universiteit Twente gedaan. Daarna ben ik naar Delft gekomen om te promoveren op handprothesen. Ik werk nu tien jaar aan de TU Delft en ik ben universitair docent. Ik ben doorgegaan met het werken aan handprothesen. Dit heeft o.a. geresulteerd in de ontwikkeling van een zelfgrijpende hand. Ik vind het fijn om mensen te helpen hun leven te verbeteren, door het uitvinden van slimme, innovatieve oplossingen.
Er zijn verschillende typen handprothesen. Allemaal hebben ze hun eigen voor- en nadelen. Wij wilden daarom een hand ontwerpen die geen van die nadelen heeft, zoals zware motoren of batterijen, of een bedieningskabel met een schouderband. Het idee is dat je de hand kunt openen en sluiten, zonder al deze dingen en zonder je andere hand te gebruiken.
Tenodese
De vraag is dan: zonder motoren of batterijen, hoe gaat het dan werken? Met die vraag is het project begonnen. Het resultaat is een zelfgrijpende hand, geïnspireerd op de menselijke anatomie, gebaseerd op het principe van tenodese. Dit is het principe dat, wanneer je je pols naar voren buigt, je vingers min of meer gestrekt zijn. Als je vervolgens je pols achterover beweegt, zie je dat je vingers meer gebogen zijn. Dit wordt tenodese genoemd, omdat dit veroorzaakt wordt door hoe de pezen (tendons) langs je pols lopen. Wanneer je de zelfgrijpende handprothese tegen een object duwt, sluit de hand op natuurlijke wijze. Op deze manier kun je objecten oppakken, zonder je andere hand te gebruiken.
Tante
Dit project heeft voor mij ook een persoonlijke kant. Mijn tante heeft een handprothese. Het is een passieve hand. Toen ik een klein jongetje was, vroeg ik mij altijd af waarom je een passieve hand zou hebben en waarom die hand niet bewoog. Ik dacht dat het toch mogelijk moest zijn om iets beters te ontwikkelen. Natuurlijk hoorde ik later dat er verschillende opties beschikbaar zijn, maar dat al deze prothesen nadelen hebben. Veel mensen stoppen met het gebruik van deze prothesen. We ontdekten dat een derde van de mensen een passieve hand gebruikt, een cosmetische hand heeft, zonder grijpfunctie. Daarom ontwikkelden we een hand die er mooi uit ziet én die ook een grijpfunctie heeft. We ontwierpen de hand op zo’n manier dat deze bedekt kan worden met een cosmetische handschoen, zodat het er levensecht uitziet. Momenteel krijgen we echter feedback dat sommige mensen de handprothese zo mooi vinden, dat ze hem zonder handschoen willen gebruiken.
3D en staal
Het eerste prototype was volledig gemaakt van lasergesneden stalen onderdelen. De nieuwe versie is voor 90% 3D-geprint en bevat nog steeds enkele stalen onderdelen. We printen waar we kunnen en gebruiken staal waar het nodig is. We werken met meerdere partijen samen, waaronder de Monash University in Melbourne, in Australië. Verschillende mensen gebruiken de hand daar in een klinische proef. We werken ook samen met het bedrijf Move Engineering, dat gespecialiseerd is in prothesen. Dit bedrijf gaat de hand naar de markt brengen. Het is mijn droom dat op een dag mensen over de hele wereld deze innovatieve zelfgrijpende hand gebruiken.
Bronnen:
Originele interview (in Engels): https://www.delta.tudelft.nl/article/humans-tu-delft-gerwin-smit
Move Engineering: https://move-engineering.nl
Literatuuroverzicht passieve prothesen: https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0309364617691622