Hoe maak je een realistische prothese?
Hoe maak je een realistische prothese?
Laatste update: 11-08-2022
Bij een prothese denk je misschien aan een houten been of een siliconen nepborst voor in de bh, maar prothesen hebben de laatste decennia een indrukwekkende ontwikkeling doorgemaakt. Goeie kans dat je op straat zo nu en dan iemand tegenkomt met een nepneus of een nepoor, maar dat helemaal niet ziet. Ze zien er gewoon te realistisch uit om op te vallen. In sommige gevallen kun je zelfs weer voelen met je prothese. Hoe maken wetenschappers zulke prothesen, en wat betekent het voor de patiënten als ze hun aanzicht weer terugkrijgen?
Redacteur: Bouwe van Straten
Programma: De Kennis van Nu (NTR)
Shirley Bouman maakt indrukwekkende prothesen. De hele aflevering van Focus zie je op NPO Start.
Hoe lang bestaan er al prothesen?
De mens gebruikt al duizenden jaren prothesen. Graven uit het oude Egypte bevatten menselijke overblijfselen met een houten teen – die zelfs slijtagesporen laat zien, en dus echt gebruikt werd. Lange tijd zijn hout en metaal het bouwmateriaal, wat de prothesen vaak onprettig in gebruik maakt. Dat verandert in de zestiende eeuw, als de barbier-chirurgijn Ambroise Paré betere bevestigingen en scharnieren ontwikkelt voor hand- en beenprothesen.
Een eeuw later staat de Nederlandse chirurg Peter Verduyn aan de wieg van de eerste flexibele onderbeenprothese. De behandeling van oorlogsslachtoffers, onder meer uit de Amerikaanse burgeroorlog, zorgt voor verdere innovaties in de ontwikkeling van prothesen. De Amerikaanse beeldhouwster Anna Coleman Ladd maakt na de Eerste Wereldoorlog bijvoorbeeld maskers die de verminkingen van de soldaten moeten verhullen.
Prothesen zagen er een eeuw geleden nog heel anders uit.
Sinds de Tweede Wereldoorlog werken in toenemende mate verschillende vakgebieden samen om prothesen verder te verbeteren, mede dankzij de oprichting van het Artificial Limb Program. Experts op het gebied van bouwkunde, geneeskunde, robotica en design steken de hoofden bijeen om steeds volwaardiger vervangers van missende lichaamsdelen te ontwikkelen. Wetenschappers slagen er inmiddels zelfs in om gevoel terug te brengen in prothesen.
Kun je iemand een nieuw gezicht geven?
Voor een goede prothese heb je niet altijd de laatste technologie nodig. In de zogenoemde gelaatsprotethiek weten specialisten met ouderwets handwerk indrukwekkende vervangers te maken voor ontbrekende ogen, oren en neuzen.
Zo’n gelaatsprothese kun je pas een aantal maanden na de operatie plaatsen, omdat het weefsel eerst goed moet genezen. De huid is dan weer vormvast, wat nodig is om nauwkeurig te kunnen werken. De specialist maakt eerst een afdruk van het gezicht van de patiënt, waarna met behulp van gips en was een model kan worden gemaakt. Na herhaaldelijk passen, meten en fijnslijpen ontstaat een prothese die nauwelijks van de rest van het gezicht is te onderscheiden. Het hele proces neemt in totaal zo’n dertig tot veertig uur in beslag.
Ray krijgt elk seizoen een andere neus.
Voor de kwaliteit van leven kan zo’n prothese een groot verschil maken. Verminkingen in het gezicht kunnen een belemmering zijn in sociale situaties, omdat een missende neus of een ontbrekend oor iemand aangezicht ingrijpend kunnen veranderen. Een goede prothese kan daarom de wereld weer toegankelijk maken voor een patiënt.
Kun je brandwonden herstellen met nieuwe huid?
Om ernstige brandwonden te kunnen herstellen, is nieuwe huid nodig. Soms kun je huid van de patiënt zelf gebruiken, afkomstig van een ander deel van het lichaam. Is dat niet mogelijk, dan komt de huidbank in beeld. Zo’n bank bewaart donorhuid van mensen die overleden zijn. Deze huid kan een aantal jaren bewaard worden, en getransplanteerd worden als een patiënt nieuwe huid nodig heeft.
Sinds kort is er nog een derde mogelijkheid: het gebruik van kweekhuid. Het is inmiddels mogelijk om cellen van de patiënt zelf uit te laten groeien tot huidweefsel. Groot voordeel is dat deze huid niet wordt afgestoten door het lichaam van een patiënt, wat bij huid van een donor wel het geval kan zijn.
Kweekhuid wordt gemaakt met cellen van de patiënt zelf, waardoor de huid zeker niet wordt afgestoten.
Deze methode is met name geschikt voor patiënten die een groot stuk nieuwe huid nodig hebben. Het gebruik van eigen huid is bij hen geen optie, omdat dan op die andere plek weer een groot litteken ontstaat, mogelijk vergezeld van een infectie.
Kan een nieuwe borst weer gevoel krijgen?
Borstreconstructies zijn op zich niets nieuws, die worden al decennia uitgevoerd. De operatie vindt zowel met siliconen als met lichaamseigen materiaal plaats. Tatoeages kunnen littekens verhullen en het aangezicht realistischer maken.
Nieuw is dat een gereconstrueerde borst sinds kort weer gevoel kan krijgen. In het Universitair Medisch Centrum in Maastricht (MUMC) doen ze dat door niet alleen weefsel te transplanteren van elders uit het lichaam, maar ook een zenuw uit een ander deel van het lichaam te plaatsen. De oorsponkelijke zenuw gebruikt vervolgens de verplaatste zenuw als begeleiding om langzaam naar de huid te groeien. Daardoor kan naar verloop van tijd weer gevoel ontstaan in de borst.
Die gevoeligheid is niet te vergelijken met hoe het voor de reconstructie was, maar patiënten kunnen wel weer pijn en verschil in temperatuur waarnemen. “Patiënten bij wie de zenuw is aangesloten, lijken een betere kwaliteit van leven te hebben dan mensen bij wie de zenuw niet is aangesloten”, aldus chirurg Stefania Tuinder van het MUMC.
Dankzij het plaatsen van een nieuwe zenuw kan weer gevoel ontstaan in een gereconstrueerde borst.
Daarbij is het goed te bedenken dat het verlies van een borst vergelijkbaar is met het verlies van een ledemaat, vertelt Tuinder. Dat kan leiden tot de zogenoemde fantoompijn, die kan ontstaan nadat zenuwen zijn doorgesneden die de signalen doorgeven. “Het is echt een verlies, ook voor onze hersenen. Een reconstructie van een borst is niet alleen maar om een decolleté te geven; het geeft ook rust op hersenniveau.”
Het erotische gevoel kán ook weer terugkeren, maar dat is absoluut niet de regel.
Kan een gereconstrueerde borst ook weer een erogene zone worden? Tuinder is genuanceerd: “Ten eerste is dat aspect lang niet voor elke vrouw belangrijk. Bovendien hangt aan erotiek een heel complex psychisch proces, dat niet alleen maar met aanraking te maken heeft. Ik weet van een aantal gevallen waarbij het erotische gevoel inderdaad weer terugkwam, maar dat is absoluut niet de regel.”
Kun je in de toekomst voelen met je kunstarm?
De koppeling tussen mens en machine is dé uitdaging voor de komende tijd. Naarmate prothesen geavanceerder worden, zal ten slotte ook feedback steeds belangrijker worden. ‘Het krijgen van een goed en betrouwbaar signaal van de arm naar de prothese en weer terug is heel moeilijk,’ zegt Gerwin Smit, biomechanisch ingenieur aan de TU Delft. ‘Om een hand intuïtief te kunnen gebruiken, moet je snelle en precieze informatie terugkrijgen. Krijg je geen terugkoppeling, dan moet je constant kijken naar de prothese om te zien wat die doet.’
Een prothese met gevoel, dat zou het leven van Bert absoluut veranderen. De hele aflevering zie je op NPO Start.
Herman van der Kooij, hoogleraar biomechatronica aan de Universiteit Twente, verwacht de komende decennia grote vooruitgang in de aansturing van prothesen. ‘Wanneer het lukt om de koppeling tussen lichaam en prothese te verbeteren, worden prothesen echt onderdeel van ons lichaam,’ zegt hij. In de VS experimenteert men al met het chirurgisch verbinden van spieren en elektroden. Zulke prothesen geven meer controle en sturen signalen terug, waardoor de drager voelt wat de prothese doet.
Sommige mensen, zoals Hugh Herr van het MIT Media Lab, verwachten dat handicaps nog in de 21ste eeuw al tot het verleden kunnen behoren. Zelfs het verbeteren van de menselijke ledematen behoort tot de mogelijkheden, zegt hij.
Vooralsnog is dit toekomstmuziek. Tijdens de jaarlijkse Cybathlon, waarbij mensen met een prothese de strijd met elkaar aan gaan, krijg je een indruk van wat mogelijk is met de modernste techniek en heel veel training. Vechten met lichtzwaarden zit er voorlopig niet in, het oppakken van een ei en het aandraaien van een gloeilamp is al een hele uitdaging. ‘Soms lijkt het alsof je je hand eraf kunt halen om er een betere op te zetten,’ zegt Gerwin Smit. ‘Daar zou ik voorlopig mee wachten. De menselijke hand is ontzettend ingewikkeld en kunnen we nog lang niet namaken.’
In het kort
Duizenden jaren geleden bestonden er als eenvoudige, houten prothesen. In de afgelopen vijfhonderd jaar worden prothesen steeds geavanceerder, dankzij het gebruik van nieuwe materialen, scharnieren en de nieuwste kennis uit de geneeskunde en robotica.
Specialisten zijn in staat om heel realistische prothesen te maken voor ontbrekende oren, ogen en neuzen. Deze kunnen de kwaliteit van leven van patiënten sterk verbeteren.
Brandwondpatiënten kunnen baat hebben bij huid die is opgekweekt op basis van hun eigen huidcellen. Deze kweekhuid is geschikt voor grote brandwonden en wordt niet afgestoten door het lichaam.
Een nieuwe, gereconstrueerde borst is in principe gevoelloos, maar kan met behulp van nieuwe technieken toch weer gevoel krijgen.
In de toekomst zullen prothesen steeds vaker feedback teruggeven aan de drager. Dat moet het mogelijk maken om bijvoorbeeld een kunstarm echt intuïtief te kunnen gebruiken.
En je weet het!
Anderen het laten weten?
