Fantomsmerter: Dennis' følende protese var kun begyndelsen
At danske Dennis oplevede at føle gennem sin protese var blot en sidegevinst i et stort forskningsprojekt, der handler om at overvinde fantomsmerter. De største resultater er på trapperne, og forskerne har fået yderligere seks millioner euro til videre forskning.

Elektroderne bliver opereret direkte ind i nerverne. En elektrode bliver placeret inde mellem nervekablerne, og den er udstyret med en række 'kanaler', som er de metalkontakter, der strømmer elektricitet igennem.

Det skabte overskrifter i samtlige danske medier, da Dennis Aabo Sørensen i starten af februar som den første succesfuldt oplevede at kunne føle gennem en håndprotese. Han lærte blandt andet at styre, hvor hårdt han skulle trykke for at holde på forskellige genstande.

Den følende protese var en sensation i sig selv, men faktisk var den blot en lille del af et langt større, internationalt projekt, der bliver koordineret fra Aalborg Universitets Institut for Medicin og Sundhedsteknologi.

Her sidder lektor Winnie Jensen, der har været primus motor på det stort anlagte TIME-projekt, som Dennis Aabo Sørensens protese er en lille del af.

TIME-projektet, der løb fra 2008-2013, havde blandt andet som målsætning at undersøge, om man ved hjælp af elektriske impulser, der bliver sendt direkte ind i nerverne, i fagsprog kaldet 'sensorisk feedback', kan hjælpe de omkring 70 procent af amputerede, der oplever såkaldte 'fantomsmerter'.

Resultater hemmelige – men projektet fortsætter

Og det får forskerne snart lov til at gøre igen. TIME-projektet bliver fulgt op af EPIONE, endnu et EU-finansieret projekt. Denne gang er den økonomiske ramme seks millioner euro, og Winnie Jensen er ligeledes koordinator igen.

»Vi skalerer TIME-projektet op og vil prøve flere patienter. Vi er derfor gået fra et til tre involverede hospitaler og håber at operere 8-12 patienter, 2-4 af dem i Danmark. Vi har også udvidet målsætningen med at stille os selv spørgsmål om, hvilke typer sensorisk feedback der er bedst. Vi skal teste tre forskellige modeller: elektrisk stimulation uden på huden, mekanisk stimulation gennem tryksensorer i en håndprotese og til sidst samme model som i TIME-projektet, elektrisk stimulation inde i nerverne,« fortæller Winnie Jensen.

Fakta

Om elektroden
Elektroden, der skal bruges i det kommende projekt EPIONE er 4 millimeter bred, og der sidder 7 ’kanaler’, altså metalkontakter, der kan give elektrisk stimulation, på den.

Elektroden sidder på en ganske, ganske tynd nål, som kirurgen ved hjælp af mikroskoper og specielle mikro-værktøjer trækker gennem nervekablerne inde i selve ’hovednerven’ for at placere elektroden. Elektroden har en lang ledning koblet til sig, som føres ud gennem huden og forbindes til den boks, der kan bruges til at give stimulans.

Hver patient får to elektroder i to nerver, altså fire i alt. I fremtiden kan man forestille sig, at boksen til stimulans indopereres i kroppen og ledningerne føres indvendigt – det mindsker risikoen for infektion, som er det største problem ved den forsøgsopstilling, forskerne skal teste i EPIONE.

At gruppen bag TIME har fået yderligere seks millioner til at fortsætte deres forskning tyder på, at Dennis Aabo Sørensen måske også fik lettet sine fantomsmerter. Men på trods af adskillige forespørgsler vil Winnie Jensen ikke løfte sløret for, hvor pilen peger hen.

»I øjeblikket arbejder vi på at få resultaterne publiceret, og der går formentlig 3-4 måneder, før vi kan sige noget,« siger hun.

Perspektivrigt koncept - kan også hjælpe lamme

Vi må bøje os for den videnskabelige praksis med at publicere i et tidsskrift, før publicering i medierne. Derfor venter vi spændt på en fortsættelse. Af de omkring 70 procent af amputerede, der har fantomsmerter, bliver smerterne nemlig kroniske for mellem 30-40 procent af de ramte. Derfor vil en behandling mod smerterne gøre livet lettere for mange, mange mennesker verden over.

Men som med al anden videnskab er også dette projekt en langsommelig proces. Winnie Jensen fortæller, at det optimale ville være, at der ligger en teknologi, der er så velgennemprøvet og sikker, at et firma vil tage den op og videreudvikle den, når EPIONE er færdigt omkring 2017.

»Konceptet med elektrisk stimulation i nerverne rækker ud over fantomsmerter og vil også kunne blive relevant for lamme eller, som vi så med Dennis, til at skabe følende proteser, måske endda nogen, der kan styres gennem hjernen. Men i første omgang skal vi vise, at elektroden er sikker at have i kroppen over længere tid, og selvfølgelig finde ud af om en af de tre typer af stimulation, vi skal teste, kan afhjælpe fantomsmerter,« slutter Winnie Jensen.

»Man ved kun lidt om, hvordan fantomsmerter opstår, men man ved, at vi har en slags mentalt landkort over kroppen, som hjernen navigerer efter. Og man ved fra andre forsøg, at når man for eksempel mister en hånd, så kommer der et misforhold mellem landkortet i hjernen og kroppen og de signaler, der løber frem og tilbage. Vores idé var at forsøge at påvirke det her landkort ved at sende elektricitet ud i nervebanerne. Vi prøver at snyde hjernen, så den siger, 'hov, nu giver det mening, hvad der er derude og hvad der kommer af signaler',« forklarer Winnie Jensen.

Følende protese kun lille del

Dennis Aabo Sørensen kunne i starten af februar, som den første nogensinde, opleve at kunne føle gennem en håndprotese. Han lærte blandt andet at styre, hvor hårdt han skulle trykke for at holde på forskellige genstande. (Foto: LifeHand 2, Università Campus Bio-Medico di Roma)

TIME-projektet har kostet 3,6 millioner euro og har løbet i næsten seks år. Der er otte forskellige partnere med, der har bidraget til forskellige dele af processen. Læs mere om deltagerne og deres bidrag i boksen til sidst.

Kort beskrevet bestod projektet af tre faser.

  • Første skridt var den teknologiske udvikling, der blandt andet indebar videreudvikling af en elektrode, som Winnie Jensens tidligere kollega Ken Yoshida oprindeligt udviklede, samt en stimulator, der taler sammen med elektroden og gør det muligt at sende strøm ud i den.
     
  • I anden fase blev elektroden gennemtestet på rotter og grise for at finde ud af, om den var sikker og fungerede, og der blev udviklet software til at betjene systemet.
     
  • I tredje fase skulle forskerne teste konceptet og finde en patient, der ville hjælpe dem med dét – og det blev som bekendt Dennis Aabo Sørensen.

»Elektroderne bliver opereret direkte ind i nerverne. Forestil dig et bundt af kabler – sådan ser der ud inde i en nerve; der løber en masse nervekabler parallelt. En elektrode bliver placeret inde mellem nervekablerne, og den er udstyret med en række 'kanaler', som er de metalkontakter, der strømmer elektricitet igennem. Dennis fik indopereret fire elektroder i nerver i overarmen med 14 'kanaler' på hver, så der var altså 56 kontakter, vi kunne stimulere igennem,« fortæller Winnie Jensen.

Kun en lille del af de 30 dage, Dennis Aabo Sørensen havde elektroderne inde i armen, blev brugt på at lære ham at føle med sin protese. Den resterende tid blev brugt på dels at screene ham, så det blev muligt for forskerne at se, hvilke 'kanaler' der gav Dennis bestemte følelser, for eksempel en følelse af at blive strøget i håndfladen.

»Ud fra den screening har vi valgt de kontakter ud, hvor Dennis sagde, han mærkede noget. Dem har vi brugt til at stimulere over en længere periode. Det kan ikke undgå at være lidt 'trial and error', fordi vi endnu ved så lidt. Vi kan jo ikke spørge grisene, hvad de føler, når vi tester på dem. Derfor er vi så afhængige af at få lov at prøve det af i mennesker. Når det handler om smerteopfattelse, er det nødvendigt ,« siger Winnie Jensen.

Project TIME har 8 partnere verden over

Aalborg Universitet har stået for at koordinere projektet, udvikle software samt en del af dyreforsøgene

Scuola Superiore Sant’ Anna di Studi Universitari e di Perfezionamento i Pisa, Italien har stået for at udvikle de programmer og modeller, der gør det muligt at teste, hvordan elektroderne virker.

Universitat Autònoma de Barcelona i Spanien har stået for en del af dyreforsøgene

Albert-Ludwigs-Universität i Freiburg, Tyskland har stået for at fabrikere elektroderne.

LIRMM fra Montpellier, Frankrig har sammen med Neuromedics, også fra Frankrig, stået for at udvikle den stimulator, der sender stimulanser ud i elektroderne.

Università Campus Biomedica i Rom, Italien har stået for at indoperere elektroderne i Dennis Aabo Sørensen.

Ken Yoshida fra IUPUI i Indianapolis, USA er den oprindelige ophavsmand til elektroderne og har udviklet den testplatform, der gjorde det muligt at screene Dennis Aabo Sørensen for at finde ud af, hvilke ’kanaler’, der virkede.