Bionische Arm-Prothese
Die erste „Plug&Play“ Arm-Prothese kommt aus Wien
Ein Meilenstein in der Entwicklung von bionischen Arm-Prothesen ist unter Beteiligung der MedUni Wien erreicht worden. Dem Team von Oskar Aszmann (Klinisches Labor für Bionische Extremitätenrekonstruktion) ist es gelungen, in Kooperation mit dem Massachussetts Institute of Technology (MIT) und der Universität Göteborg, die weltweit erste voll integrierte bionische Arm-Prothese zu entwickeln. Sie ist gleichsam sofort – nach dem Motto „Plug&Play“ – beim Menschen einsetzbar.
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 Aszmann. Die Signalübertragung von der Arm-Prothese in den Stumpf und über besondere Nervenschnittstellen weiter zum Hirn des Betroffenen sind dabei so detailliert, dass der Patient zum Beispiel die Bewegung einzelne Finger der Prothese in Echtzeit wahrnehmen kann.
Ohne langes Training
Hier werden Sensoren, welche in einer Arm-Prothese des MedUni Wien-Partners „Otto Bock Healthcare Products GmbH“ integriert sind, direkt mit den entsprechenden Nervenbahnen gekoppelt. „Wir haben damit ein bedienerfreundliches Plug&Play System geschaffen“, erklärt Aszmann. Bei bisherigen bionischen Rekonstruktionen waren teilweise wochen- oder monatelange Trainings nötig, um eine Prothese richtig einsetzen zu können. Das hier dargestellte System erlaubt erstmalig die wechselweise Übertragung von Biosignalen in eine prothetische Hand. Dies wird ermöglicht durch einen nervenchirurgischen Eingriff, welcher sowohl Muskelsignale als auch Nervensignale ableitet und über ein speziell angefertigtes Titanimplantat an die Prothese überleitet.
Nerven direkt mit der Prothese verbinden
Davor ist ein rund 6- bis 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. Die Batterie steckt direkt in der Prothese, die am Abend einfach abgenommen und aufgeladen werden kann. Angewendet wurde das System bisher bei vier Männern, denen jeweils der Oberarm amputiert worden war.
MedUni Wien weltweit führend
Im Juli 2019, kurz nach der Eröffnung des klinischen Labors für Bionische Extremitätenrekonstruktion an der MedUni Wien, war es der Forschungsgruppe erstmals gemeinsam mit der Alfred Mann Foundation aus den USA gelungen, Sensoren nach Nerventransfers bei drei männlichen Patienten zu implantieren, welche Biosignale zur Steuerung bionischer Prothesen per Funk übermitteln. „Unsere neuen Erkenntnisse in der aktuellen Studie und die Kooperation mit dem MIT, einer der bedeutendsten technischen Hochschulen der Welt mit über 10.000 Studierenden, unterstreichen die Top-Position, die sich die MedUni Wien im Bereich der bionischen Extremitätenrekonstruktion weltweit erarbeitet hat“, betont Aszmann.
Text: Gerhard Krause
