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Gedanken steuern Beinprothese

01.10.2013  15:04 Uhr

Von Christina Hohmann-Jeddi / US-amerikanische Mediziner haben einem unterschenkelamputierten Mann erfolgreich eine intuitiv gesteuerte Prothese angepasst. Sie erlaubt einen reibungsfreien Übergang von verschiedenen Bewegungsarten wie Laufen zu Gehen oder Treppensteigen.

Bereits 2006 erkannten Todd Kuiken und Kollegen vom Rehabilitation Institute of Chicago in Illinois, dass bei Amputationen die ungenutzten Nerven erhalten und deren Funktion durch Umleitung in andere Körperregionen bewahrt werden können. Das Prinzip heißt targeted muscle reinnervation (TMR).

Bei dem nun im »New England Journal of Medicine« vorgestellten Fall handelt es sich um einen 31-jährigen Patienten, der 2009 bei einem Motorradunfall schwere Verletzungen erlitten hatte, weshalb ihm das rechte Bein unterhalb des Knies abgenommen wurde (doi: 10.1056/NEJM oa1300126). Bei dieser Operation wurden die beiden Äste des Ischiasnervs freipräpariert und mit der Oberschenkelmuskulatur neu verbunden. Bis die Reinnervation abgeschlossen war, vergingen einige Wochen. Nach wenigen Monaten Training konnte der Patient dann die Oberschenkelmuskulatur bewegen, indem er sich vorstellte, seinen fehlenden Unterschenkel zu benutzen.

 

Als nächsten Schritt passten die Mediziner die Prothese an. Diese ist mit elektromyografischen Sensoren ausgestattet, die elektronische Signale abfangen, die bei der Kontraktion der verbliebenen Muskulatur im Stumpf entstehen. Ein in der Prothese integrierter Rechner setzt diese in Steuersignale um.

 

Neben den elektromyografischen Sensoren sind in der Robotik-Prothese noch weitere Sensoren integriert, die unter anderem Beschleunigung, Rotation und vertikale Belastung wahrnehmen und Informationen an einen Rechner liefern, der die Bewegung der Prothese über einen Elektromotor steuert. Prothesen mit solchen Sensoren sind bereits im Handel, die Zahl der Bewegungsfehler liegt aber bei 12,9 Prozent.

 

Durch Hinzuschalten der Informationen aus den elektromyografischen Sensoren konnte die Fehlerrate bei Bewegungen auf 1,8 Prozent gesenkt werden. Der Patient konnte problemlos von einem Bewegungsmodus wie Gehen zu Treppensteigen wechseln, was bei anderen motorgesteuerten Prothesen bislang nicht möglich ist. Hier muss für einen Moduswechsel ein Knopf gedrückt werden. /

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