Die bionische Hand wurde bereits erfolgreich an einem Patienten getestet, der seinen Arm oberhalb des Ellenbogens verloren hatte.
Als Weltneuheit haben Chirurgen und Ingenieure eine neue bionische Hand entwickelt, die es Benutzern mit Armamputationen ermöglicht, jeden Finger mühelos zu kontrollieren, als wäre es ihr eigener Körper.
Die Innovation könnte die Art und Weise, wie Prothesen entworfen und verwendet werden, revolutionieren, und Wissenschaftler bezeichnen sie als „großen Durchbruch“.
Prothetische Gliedmaßen können Menschen dabei helfen, einen Teil der Funktionalität wiederherzustellen, die sie nach einer Amputation verloren haben. Sie können jedoch schwierig zu kontrollieren und manchmal unzuverlässig sein, da sie nur über einen begrenzten Bewegungsbereich verfügen.
Bei typischen Transplantationen werden Restmuskeln genutzt – die Muskeln, die nach einer Amputation im Restglied verbleiben. Sie sind die häufigste Quelle zur Steuerung einer Handprothese, da die Signale, die die Muskeln bei ihrer Kontraktion erzeugen – myoelektrische Signale –, vom Benutzer nach Belieben erzeugt werden können.
Für Personen mit einer Amputation weiter oben am Arm, beispielsweise einer Amputation oberhalb des Ellenbogens (transhumeral), ist die Situation jedoch schwieriger.
In solchen Fällen sind nicht mehr genügend Muskeln vorhanden, um myoelektrische Signale zu erzeugen, um die Kontrolle über die verlorenen Arm- und Handgelenke zu ermöglichen, was bedeutet, dass eine Steuerung der Prothese auf eine Art und Weise, die sich natürlich anfühlt, einfach nicht möglich ist.
Eine neue Ära bionischer Hände
Der Schlüssel zur neuen bionischen Hand – beschrieben in einer in Science Translational Medicine veröffentlichten Studie – ist eine Technik namens neuromuskuläre Rekonstruktion.
Bei diesem Verfahren verdrahten Chirurgen die Nerven im Restglied neu, sodass sie verschiedene Muskeln steuern. Dadurch können Benutzer mit der bionischen Hand komplexere Bewegungen ausführen, beispielsweise alle fünf Finger beugen und strecken, um kleine Gegenstände aufzunehmen oder auf einer Tastatur zu tippen.
Prothesen werden in der Regel mit einem Schaft am Körper befestigt, der den Stumpf zusammendrückt und ihn mechanisch instabil und unbequem macht. Aber auch dieses Problem geht die neue bionische Hand an.
Neben der neuromuskulären Rekonstruktion verfügt das neue Implantat auch über ein Titanimplantat, das in den verbleibenden Knochen eingesetzt wird und ihn mit dem Körper verbindet. Dies bietet einen stabileren und bequemeren Befestigungspunkt für die Hand und ermöglicht gleichzeitig eine natürlichere Bewegung.
Die neue bionische Hand wurde erfolgreich an einem Patienten getestet, der seinen Arm oberhalb des Ellenbogens verloren hatte. Berichten zufolge lernte er, das Implantat schnell und einfach zu steuern und verschiedene Aufgaben damit auszuführen, darunter auch das Bewegen der Finger.
Die Forschung wurde von Professor Max Ortiz Catalan, Gründungsdirektor des Zentrums für Bionik und Schmerzforschung (CBPR) in Schweden, geleitet und die Operation fand am Sahlgrenska-Universitätskrankenhaus in Schweden statt, wo CBPR seinen Sitz hat.
„Dies ist ein großer Durchbruch auf dem Gebiet der bionischen Gliedmaßen“, sagte Ortiz an die Chalmers University of Technology in Schweden, wo er Professor für Bionik ist, da „es die Möglichkeit eröffnet, bionische Hände zu schaffen, die genauso funktional sind wie natürliche Hände.“
Der Erfolg basiert „auf über 30 Jahren schrittweiser Entwicklung des Konzepts, zu dem ich stolz bin, dazu beigetragen zu haben“, sagte Dr. Rickard Brånemark, ein führender Experte für Osseointegration bei Gliedmaßenprothesen, der die Implantation der Schnittstelle leitete.
Die Entwicklung der neuen bionischen Hand ist ein neues Zeichen der Hoffnung für Menschen mit Amputationen. Nach Angaben der WHO erlitten im Jahr 2017 weltweit fast 60 Millionen Menschen eine Gliedmaßenamputation aufgrund traumatischer Ursachen Institut für Gesundheitsmetriken und -bewertung.