Han bygger vidare på arvet efter sin far

Liksom sin far Per-Ingvar brinner Rickard Brånemark för de möjligheter som osseointegrering av titan i ben har skapat. I dag finns helt andra möjligheter att hjälpa amputerade patienter än vad som var möjligt för bara ett par årtionden sedan.
Och utvecklingen går snabbt; för bara två och ett halvt år sedan opererades världens första tankestyrda armprotes in på en svensk patient vid Sahlgrenska universitetssjukhuset.
– Resultatet är över förväntan, berättar Rickard Brånemark, som just kommit hem från San Francisco, där han anställts från den 1 maj för att bygga upp ett center för amputerade. I Sverige arbetar han som ortoped och överläkare vid Sahlgrenska universitetssjukhuset, men drev också företaget Integrum fram till sista april, ett företag där man utvecklar och tillverkar de implantat som används vid amputationsbehandling.

Intresset för området fanns redan under hans gymnasietid, och resulterade i ett arbete om knogledens anatomi. Intresset för medicin och teknik ledde så småningom till att han blev både läkare och ingenjör, kunskaper som befruktat varandra sedan dess.

Inte funktionella

De flesta amputerade bär så kallade hylsproteser, som trycks fast kring exempelvis arm- eller benstumpen, eller sätts på plats via en sele. En nackdel är att protesen upplevs som ett utanpåliggande föremål, den kan skava, särskilt benproteser som ju får hög belastning, och de upplevs ofta som inte särskilt funktionella.
Rickard Brånemark och hans team ville gå vidare och skapa en protes som fästs i skelettet med titanskruvar och som också kan upplevas som en fastsittande del av kroppen. Detta har man lyckats med.
Utvecklingen av osseointegrering av titanskruvar inom ortopedin började kring 1990, när de första operationerna i världen genomfördes. Utvecklingen bedrevs av forskare vid Sahlgrenska universitetssjukhuset i samarbete med Chalmers. I dag är det en beprövad teknik som utförs på många sjukhus runt om i världen.
– Ändå är det många som inte förstår vad osseointegrering innebär. Det handlar inte bara om att stoppa in några titanskruvar i skelettet utan om att materialet måste samverka med biologin, och vi vet ännu inte vilka alla de viktiga faktorerna är, berättar han.
Det man dock vet är att kirurgin måste vara vävnadsvänlig.
– Exempelvis måste värmeutvecklingen hållas inom kontroll med spolning, annars kan vävnaderna skadas.

Blev för aktiva

För många av de opererade patienterna innebar den fastskruvade konstruktionen bättre livskvalitet, men tekniken ledde också till en del bakslag: Vissa patienter blev så aktiva och kunde göra så mycket med protesen att belastningen blev för hög och ledde till utmattningsbrott på svagare delar av skruvarna. Men under årens lopp har detta problem åtgärdats med starkare material och en ny yta som ger ännu starkare osseointegration.
Alla amputerade har dock inte kunnat ta del av den nya tekniken. Det handlar främst om personer med kärlsjukdomar och dålig läkförmåga. Som så ofta med ny teknik är det också en kostnadsfråga: I dag kräver behandlingen oftast två operationer, vilket är betydligt dyrare än det traditionella sättet att sätta fast en protes.
Det finns också en konservativ uppfattning hos en del läkare; de är skeptiska till den nya tekniken och håller fast vid den ursprungliga.
Men det hindrar inte Rickard Brånemark i arbetet med att utveckla tekniken. I januari 2013 opererades världens första tankestyrda armprotes in. Operationen leddes av Rickard Brånemark. Resultatet publicerades senare i oktober förra året i en forskningsartikel i tidskriften Science Translational Medicine, och visar att protesen fungerar långsiktigt och i det verkliga livet för patienten och inte enbart i kontrollerad laboratoriemiljö.

”Han är otroligt nöjd”

Vid de båda operationerna kopplades protesen in i skelettet och med anslutning till muskler och nerver. Patienten, en lastbilschaufför, fick amputera armen drygt tio år tidigare och hade till en början en hylsprotes, som styrdes via elektroder utanpå huden.
– En sådan protes kan vara både obekväm och svår att styra, vilket leder till att många inte använder dem. I det aktuella fallet kunde personen endast jobba ute i kallt väder en kort stund innan elektroderna slutade fungera på grund av kylan, berättar Rickard Brånemark.
Men den nya tankestyrda protesen blev en helt annan upplevelse för patienten.
– Han är otroligt nöjd och kan arbeta fullt ut som lastbilschaufför. Han upplever sig inte som amputerad och tar nästan aldrig av protesen.
Den nya tekniken kallas OHMG, osseointegrated human-machine gateway, och är överlägsen den tidigare när det gäller infästning och styrning. Protesen fästs via osseointegrering och med elektroder på muskler och nerver i amputationsstumpen. De elektriska signalerna från musklerna och nerverna leds ut till en koppling som går genom huden på amputationsstumpen. När protesen fästs på den kan den styras med tankekraft precis som en vanlig arm via viljestyrda muskler och nervsignaler.
– Protesen sitter så stabilt att personen kan luta sin kroppstyngd mot den, den glider inte och orsakar inte skavsår, vilket hylsprotesen ofta gör, och personen kan lyfta armen uppåt eftersom ingen hylsa tar emot, förklarar Rickard Brånemark.

Vill skapa känsel

Att elektroderna är implanterade inuti kroppen innebär att de kan fånga upp fler muskel- och nervsignaler än elektroder utanpå huden.
– Därför kan personen styra protesen med mindre ansträngning. Styrningen blir också mer precis. Fler signaler gör också att man kan skapa fler rörelser i protesen.
Men nu väntar nästa steg i utvecklingen. Inom kort startar Rickard Brånemark och hans team försök med att skapa en varaktig konstgjord känsel i en protes, där implantatet också kan skicka signaler från andra hållet, det vill säga från armen till hjärnan. Lyckas det kan man åstadkomma proteser som blir naturliga ersättningar för förlorade armar och ben, precis som tandimplantat upplevs som äkta tänder hos många patienter.
– Hittills har vi kunnat visa att försökspersonerna har fått en långsiktig och stabil förmåga att uppfatta en stimuleringssignal som beröring av fingrarna, till exempel för att kunna känna beröring och tryck, vilket är nödvändigt för att kunna hålla lagom hårt i ett föremål.

”Spännande och skrämmande”

Men Rickard Brånemark tror att man kan komma längre än så i framtiden:
– Perspektivet är både spännande och skrämmande. Spännande för att vi kanske kommer att kunna bygga reservdelar som till och med är bättre än originalen i vissa avseenden och som gör att den amputerade kan känna sådant som vanliga fingrar inte kan, på samma sätt som industrirobotar kan utföra uppgifter som vi inte kan med våra riktiga händer. Men samtidigt är det skrämmande eftersom ny och bättre teknik inte alltid används för goda ändamål.