Künstliches Bein mit sensorischem Feedback hilft dem Träger, sicher zu gehen


Die prothetische Technologie hat allein in den letzten Jahren viele Fortschritte gemacht. Aber künstliche Gliedmaßen haben immer noch ein großes Problem: Aufgrund ihres Mangels an Nervenenden lassen sie den Träger nicht die gleichen Empfindungen erleben, die sie sonst empfinden würden. Dies ist aus verschiedenen Gründen ein großes Problem – nicht zuletzt deshalb, weil Menschen, die sie tragen, weniger sicher sind, wenn sie sich auf ihr künstliches Bein verlassen, weil es nicht das gleiche Maß an Rückmeldung gibt.

Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule arbeiten hart daran, dies zu ändern. Sie haben eine neue Art von bionischer Prothese entwickelt, die integrierte Sensoren enthält, die anzeigen, wann sie sich biegt und auf dem Boden landet. Auf diese Weise kann nicht nur ein schnelleres und sichereres Gehen der Träger gefördert werden, sondern es werden auch so genannte „Phantomschmerz“ reduziert. Dies bezieht sich auf das seltsame Gefühl, das Amputierte bekommen können, wenn sie Schmerzen in ihrem fehlenden Glied haben.

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Federica Barberi

Die Beinsensoren verbinden sich über Elektrodenimplantate mit den restlichen Nerven im Oberschenkel des Prothesenträgers. Diese Elektroden wurden von Wissenschaftlern der Universität Freiburg entwickelt, während die Prothese von der Prothesenfirma Össur stammte. Beide Parteien waren ebenfalls an dem Projekt beteiligt. Das Forscherteam entwickelte dann Algorithmen, mit denen die Informationen des Tast- und Bewegungssensors vom Bein in Stromimpulse umgewandelt werden können, die der Körper verstehen kann.

In einem dreimonatigen Experiment haben zwei Freiwillige mit Amputation über dem Knie die Prothesen auf Herz und Nieren geprüft. Sie fanden die Sensorprothese nützlich, da sie es ihnen ermöglichte, ihren Gang beim Gehen anzupassen. In einem besonders herausfordernden Test mussten die Freiwilligen über Sand laufen, eine unebene, weiche Oberfläche. Das realistische Neurofeedback des künstlichen Beins ermöglichte es ihnen, erheblich schneller zu gehen, als dies ohne die Rückmeldung möglich war.

Es gibt kein Wort darüber, wann eine kommerzialisierte Version dieser Technologie zum Kauf angeboten werden könnte. Ein künstlicher Arm namens Ability Hand, der mit den Fingerspitzen sensorisches Feedback liefert, soll in den USA in den Handel kommen. Hoffentlich deutet das darauf hin, dass solche Technologien langsam zu denen finden, die sie wirklich brauchen.

In der Zeitschrift Nature Medicine wurde ein Artikel veröffentlicht, der die jüngsten Forschungsergebnisse der Eidgenössischen Technischen Hochschule beschreibt.

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