Stil met ACE Stoßdämpfer in anti-tremor orthese • Metaal Magazine Ga naar hoofdinhoud

Stil met ACE Stoßdämpfer in anti-tremor orthese

Anti-tremor orthese van Stil en ACE (foto: Stil).

De Nederlandse startup Stil heeft samen met het Duitse ACE Stoßdämpfer een speciale anti-tremor orthese ontwikkeld. Deze orthese met rotatieremmen kan mensen helpen die lijden aan onwillekeurige trillingen in armen en handen, als gevolg van de ziekte van Parkinson of essentiële tremor. De anti-tremor orthese is bijna klaar voor introductie op de Nederlandse markt.

Wereldwijd lijden meer dan 30 miljoen mensen aan ritmische bevingen of trillingen in bepaalde lichaamsdelen, veelal armen en handen, waar ze geen controle over hebben.

5,8 procent van de wereldbevolking van 65 jaar en ouder heeft hiermee te kampen. Naar schatting lijden bovendien meer dan 10 miljoen mensen wereldwijd aan de ziekte van Parkinson. Beide aandoeningen kunnen het dagelijks leven flink beïnvloeden, bijvoorbeeld tijdens het eten en drinken.

Nadelen aan operatie

Hoewel een tremor soms kan worden behandeld met farmacotherapie of een operatie, kleven er nadelen aan deze behandelingen. Bij ongeveer de helft van de patiënten leidt medicatie slechts tot een beperkte vermindering van de tremor. Een operatie kan voor bepaalde personen zelfs risicovol zijn en het effect van een dergelijke behandeling zal met de jaren waarschijnlijk ook afnemen.

Behandelingen die de tremor effectief aanpakken door de modificatie van de biomechanica van de ledematen, kunnen daarom een goed alternatief zijn. Precies dat doet Stil met een nieuwe orthese die armtrillingen stabiliseert.

Dempingstechnieken

IJsbrand de Lange, CEO en oprichter van Stil, kwam in 2014 voor het eerst op het idee van een biomechanisch hulpmiddel toen hij een promotiefilmpje zag van de Michael J. Fox Foundation over mensen met de ziekte van Parkinson.

“Hoewel trillen het symptoom is van een neurologische aandoening, zag ik bevende handen in principe ook als een mechanisch defect”, vertelt De Lange. “Vooral omdat ik destijds als student werktuigbouwkunde het probleem vanuit technisch perspectief bekeek.”

“Wanneer een machine onbedoeld trilt, kunnen actieve of passieve dempingstechnieken worden toegepast om dit probleem op te lossen. Waarom zou dat bij mensen niet werken, dacht ik. Het idee bleef in mijn hoofd rondspoken en terwijl ik stage liep bij het Bionic Learning Network van Festo in Duitsland, had ik een brainwave. Deze wilde ik uitwerken voor mijn eindproject.”

Dus bouwde De Lange voor zijn masterscriptie aan de Technische Universiteit Delft een experimenteel ‘proof of principle’ apparaat dat trillingen kon nabootsen en onderdrukken. Hoewel dit apparaat toen nog in de kinderschoenen stond, bewees het dat mechanische krachten effectief kunnen worden gebruikt om trillingen te onderdrukken.

Biomechanische krachten

Dit vormde de basis voor de oprichting van Stil in 2017. Na jarenlang onderzoek ontwikkelde het team samen met patiënten en artsen een oplossing die trillingen onderdrukt: de anti-tremor orthese.

Dit medische hulpmiddel leidt met behulp van kinematica met meerdere kunstmatige gewrichten biomechanische krachten van de hand om naar de bovenarm.

Ten eerste biedt dit gepatenteerde ontwerp volledige bewegingsvrijheid voor de arm. Bovendien zijn in elk gewricht speciale dempers geïntegreerd die de trillingen tegengaan, maar die bedoelde bewegingen mogelijk maken.

Deze combinatie maakt de anti-tremor orthese wereldwijd enig in zijn soort, stelt het bedrijf. Het stelt patiënten in staat om weer zelfstandig te eten en te drinken.

Al snel vond Stil partners als EIT Health, Rabobank, het Reinier de Graaf Ziekenhuis en de Hersenstichting die de startup wilden ondersteunen. Dit leidde tot de ontwikkeling van verschillende generaties anti-tremor orthesen, die in vakkringen de aandacht wisten te trekken en in de prijzen vielen.

Standaard en met 3D-printers

Ondertussen verbeterden De Lange met Nicola Pambakian (chief technology officer van Stil) en het team achter de schermen voortdurend het ontwerp van hun uitvinding.

Ook ontwikkelden zij hun eigen componenten, deels met behulp van CAD en 3D-printers en deels door standaard machineonderdelen te gebruiken. Dit laatste was het geval bij de zoektocht naar het juiste onderdeel dat in de orthese moest worden geïntegreerd om de bewegingen van hand en pols te helpen dempen en controleren.

Stil probeerde het aanvankelijk met reguliere rotatieremmen, maar concludeerde al snel dat deze niet geschikt waren voor deze toepassing. Uiteindelijk kwam de startup terecht bij ACE Stoßdämpfer.

Rotatieremmen

ACE heeft als core business het mechanisch controleren van bewegingen en trillingen terwijl het bedrijf tevens ervaring heeft met medische toepassingen. Daarom kon Stil direct gebruikmaken van de specifieke kennis van ACE voor de doorontwikkeling van de orthese. Tijdens de patiëntentest bleken de ervaringen met diverse types rotatieremmen veelbelovend.

Rotatieremmen werken volgens het principe van vloeistofdemping, waarbij het remmoment door de viscositeit van de vloeistof en de afmetingen van smoorgleuf en smooropeningen wordt bepaald, stelt ACE

“Toen we zagen welke eisen Stil op het gebied van dempingseigenschappen, afmetingen en levensduur had, waren er nog geen passende dempingsoplossingen op de markt”, vertelt Han Titulaer, adviseur bij ACE.

“En het werd nog lastiger als je bedenkt dat deze in een orthese worden geïntegreerd die patiënten elke dag dragen.”

Stil had de wensen van de patiënten en de eisen aan de demper precies voor ogen, maar beschikte niet over de mogelijkheid om het optimaal passende product te vervaardigen. Daarom vroegen de engineers van Stil aan ACE of het mogelijk zou zijn om samen een nieuwe demper voor hun orthese te ontwikkelen. ACE ging die uitdaging graag aan.

Geen speling toegestaan

Maatwerk bleek uiteindelijk de oplossing. Het proces begon met het vaststellen van de eisen van gebruikers en de technische eisen, zoals de gewenste frequentie en axiale belasting.

Bovendien was er voor deze specifieke toepassing geen enkele speling toegestaan, anders zou de trillende beweging niet goed door de demper worden opgevangen. Met reguliere componenten is dat bijna onmogelijk.

En tenslotte moet het onderdeel aanzienlijk langer meegaan dan een conventionele rotatierem.

Nadat de nieuwe rotatierem was ontwikkeld, deed ACE technische checks voordat Stil tests met patiënten kon gaan uitvoeren. Er werden uiteindelijk drie generaties rotatieremmen ontwikkeld voordat de ideale oplossing was gevonden.

Eerste klinische proef

Vervolgens bestelde Stil een groter aantal rotatieremmen om te gebruiken in de eerste klinische proef, die naar verwachting eind 2022 zal worden afgerond. Als ook deze resultaten positief zijn, kan Stil deze orthese van een CE-keurmerk voorzien. Dat was zonder de hulp van ACE niet mogelijk geweest.

“Het was spannend voor ACE om deel te mogen uitmaken van dit fantastische project”, zeggen dr. Peter Kremer, directeur van ACE Stoßdämpfer, en Heiner Tapken, productmanager bij de dempingsspecialist.

“Het jonge team van Stil heeft een heel innovatief product ontwikkeld dat het dagelijks leven voor een grote groep mensen makkelijker zal maken. We zijn blij dat we Stil konden voorzien van een passende dempingsoplossing en wensen het bedrijf veel succes.”

Stil is inmiddels bijna klaar om de anti-tremor orthese op de Nederlandse markt te introduceren. De introductie van de orthese in andere Europese landen staat gepland voor 2024.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven