Gesundheit

ETH Lausanne entwickelt Handprothese mit Tastsinn

Ein internationales Forscherteam hat unter der Leitung der ETH Lausanne (EPFL) eine Handprothese entwickelt, mit der es Menschen mit einer Amputation möglich ist, wieder zu fühlen.

Ein Proband freute sich darüber und erklärte, es sein ein unglaubliches Gefühl.

Der erste Schritt zur bionischen Hand

Mit der Entwicklung der ‚fühlenden‘ Handprothese ist der erste Schritt zur bionischen Hand getan. Die Prothese wird über Elektroden mit den Nerven im Oberarm verbunden. Menschen, denen die Hand amputiert wurde, können mit Hilfe der Prothese fühlen und Dinge ertasten.

Der Proband Dennis Aabo Sørensen aus Dänemark erklärte, dass die sensorische Rückmeldung sich unglaublich anfühlte. Plötzlich konnte er Dinge spüren, die er laut seinen Aussagen, seit neun Jahren nicht mehr spüren konnte.

Der Mann verlor seine Hand bei einem Unfall mit Feuerwerkskörpern.

Form und Konsistenz ertastbar

Mit Hilfe der Handprothese war es Sørensen möglich, die Form und Konsistenz von Objekten zu ertasten. Außerdem spürte er wie stark er zugriff.

Er erklärte, dass er Objekte, die er in der Hand hielt spüren konnte. Er fühlte, ob die Gegenstände weich oder hart, rund oder eckig waren.

Sørensen konnte sogar bestimmen, ob er Dinge mit nur zwei Fingern oder mit der ganzen Hand aufnimmt.

Amputierte erhalten Tastsinn zurück

Der Pilotversuch des Teams von Silvestro Micero, der EPFL und der Scuola Superiore Sant‘ Anna in Pisa mit einer Testperson, sollte beweisen, dass es möglich ist, Menschen mit Amputationen ihren Tastsinn zurückzugeben.

Handprothese verfügt über Tastsinn

Die Handprothese ist berührungssensibel. Die Forscher nahmen Messungen an der Prothese vor und konnten dadurch die Spannung in den künstlichen Sehnen der Hand messen, die dafür zuständig sind, die Fingergelenke zu kontrollieren.

Die Messergebnisse wurden wiederum in elektrische Signale umgewandelt. Mit Hilfe einer Software konnten die elektrischen Signale in Impulse umgewandelt werden, die das Nervensystem erkennen kann.

Wie kann der Tastsinn wieder hergestellt werden?

Um den Tastsinn wieder herstellen zu können, implantierte ein Team von Chirurgen und Neurologen des Gemelli-Spitals in Rom, vier Elektroden in Dennis Aabo Sørensens Oberarm.

Die Elektroden sind extrem dünn und arbeiten äußerst präzise. Sie wurden vom Team rund um Thomas Stieglitz von der Universität Freiburg im Breisgau entwickelt.

Bereits 19 Tage nach der Operation konnte die Testphase beginnen. In einer Woche wurde die Prothese täglich mit den Elektroden in Sørensens Oberarm verbunden. Er musste für die Tests eine Augenbinde und Ohrenstöpsel tragen. Mehr als 700 Tests musste Sørensen durchlaufen, damit überprüft werden konnte, wie gut er die Kraft des Greifens einsetzen und die Objekteigenschaften erkennen konnte.

Ein weit entfernter Meilenstein

Mit der Entwicklung der Handprothese haben die Forscher einen Meilenstein erreicht, der dennoch weit von der Kommerzialisierung entfernt ist.

Der Proband erhielt durch die Prothese seinen Tastsinn zurück und konnte kontrollieren, mit welcher Kraft er Dinge in die Hand nahm oder zugriff. Die Forscher erklärten, dass es jedoch noch lange Zeit bräuchte, bis diese Prothese vermarktet werden könne. Die Elektronik für das sensorische Feedback müsse für eine komfortabel tragbare Handprothese verkleinert werden.

Elektroden wurden wieder entfernt

Die Elektroden aus Sørensens Arm wurden nach einem Monat wieder entfernt. Dies ist gemäß den Vorgaben für klinische Studien Pflicht. Die Forscher sind aber davon überzeugt, dass sie langfristig im Arm des Probanden hätten implantiert bleiben können.

Sørensen ist sehr geschickt im Umgang mit seiner herkömmlichen Prothese und wurde aus diesem Grund für die Tests ausgewählt. Die Prothese, die er nun trägt, funktioniert wie eine Motorradbremse erklärte er. Wenn die Bremse gezogen wird, öffnet sich die Hand und wenn man sie loslässt schließt sich die Hand, beschrieb er die Funktionsweise seiner künstlichen Hand.

Fühlen kann Sørensen damit jedoch nicht. Zudem muss er sehr stark darauf achten, dass er Objekte nicht zerdrückt.



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