Voll integrierte bionische Arm-Prothese entwickelt

• Das hier dargestellte System erlaubt erstmalig die bidirektionale Übertragung von Biosignalen in eine prothetische Hand - ©MedUni Wien/A. Cserveny

Nicht wochenlanges Training, sondern Plug & Play

Unter Beteiligung des MIT und der Universitäten Wien und Göteborg wurde die weltweit erste voll integrierte bionische Arm-Prothese entwickelt, die sofort – nach dem Motto Plug and Play – einsetzbar ist. Angewendet wurde die jetzt publizierte Methode bisher bei vier Männern, die jeweils am Oberarm amputiert worden waren.

„Der Vorteil und die Welt-Neuheit dieses Systems ist es, dass alle Komponenten direkt am amputierten Körperteil mit einem geschlossenen Regelkreis implantiert werden. Die Informationen laufen in die Prothese und von dort wieder zurück ins Gehirn“, erklärt Oskar Aszmann vom klinischen Labor für Bionische Extremitätenrekonstruktion an der MedUni Wien. „Die Signalübertragung von der Prothese in den Stumpf und über besondere Nervenschnittstellen weiter zum Hirn des Betroffenen ist so detailliert, dass der Patient zum Beispiel einzelne Finger der Prothese in Echtzeit wahrnehmen kann.“

Hier werden Sensoren, welche in einer Prothese integriert sind, direkt mit den entsprechenden Nervenbahnen gekoppelt, sodass ein bedienerfreundliches Plug and Play System geschaffen wurde, sagt Aszmann. Bei bisherigen bionischen Rekonstruktionen waren teilweise wochen- oder monatelange Trainings nötig, um eine Prothese richtig einsetzen zu können.

Nerven direkt mit der Prothese verbinden

Davor ist ein rund 6-8-stündiger chirurgischer Eingriff nötig. Dabei wird ein Titanimplantat in den Knochen am Oberarm eingesetzt und im selben Eingriff die Nerven so verkabelt, dass die Signale sozusagen direkt in der Prothese ankommen und von dort wieder rückgeleitet werden. Dieses System ist erstmals voll integriert und alles läuft direkt im Arm ab. Die Batterie steckt direkt in der Prothese, die am Abend einfach abgenommen werden und aufgeladen werden kann. Aszmann: „Wir haben dieses System in den letzten vier Jahren entwickelt und sind auch mit der Langzeitstabilität der Signalübertragung extrem zufrieden.“

Bereits im Juli 2019 war es der Wiener Forschungsgruppe weltweit erstmals gelungen, Sensoren nach Nerventransfers bei drei männlichen Patienten zu implantieren, welche Biosignale zur Steuerung bionischer Prothesen per Funk übermitteln.

Quelle: New England Journal of Medicine / “Self-contained Neuromusculoskeletal Arm Prostheses.” Max Ortiz‑Catalan, Enzo Mastinu, Paolo Sassu, Oskar Aszmann and Rickard Branemark. N Engl J Med 2020;382:1732-8. DOI: 10.1056/NEJMoa1917537.

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