12. Februar 2014

"Fühlende Prothesen" entwickelt: Elektroden helfen Menschen mit Amputationen beim Greifen

Greifen und fühlen wie mit einer echten Hand: Dies Patientinnen und Patienten mit künstlichen Gliedmaßen zu ermöglichen, ist dem  Freiburger Mikrosystemtechniker Prof. Dr. Thomas Stieglitz gemeinsam mit einer internationalen Forschungsgruppe im Projekt  "LifeHand2" gelungen. Die Ergebnisse stellen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in derFachzeitschrift „Science Translational Medicine“ vor. 

In einer Operation setzten Ärztinnen und Ärzte Dennis Aabo Sørensen, einem Patienten mit einer Unterarmamputation, jeweils zwei  hauchdünne Elektroden direkt in den Ulnar-  und Median-Nerv im Oberarm ein. Diese übertragen mit elektrischen Impulsen  Sensordaten der künstlichen Hand über das periphere Nervensystem direkt ins Gehirn. Sie geben dem Patienten Informationen über Form und Beschaffenheit der Objekte, die er greift – auch wenn er diese nicht sehen kann.
 
Ohne viel Training und für die Forscherinnen und Forscher überraschend schnell war der Patient in der Lage, seine künstliche Hand zu steuern. Mit verbundenen Augen konnte er Gegenstände wie einen Plastikbecher, eine Mandarine  oder  einen  schweren  Holzwürfel  erfühlen  und  mit  der  richtigen Kraft präzise greifen. Die Verbindung von Technik und biologischem System funktionierte praktisch intuitiv. 
 
Thomas  Stieglitz,  Inhaber  der  Professur  für  Biomedizinische  Mikrotechnik am  Institut  für  Mikrosystemtechnik  der  Universität  Freiburg,  hat  die eingesetzten  Elektroden  entwickelt.  „Unsere  Forschung  hilft  Amputierten, ihre  Prothesen  ganz  natürlich  zu  bewegen.  Als  Ingenieur  ist  es  immer  ein ganz  besonderer  Moment,  wenn  technische  Entwicklungen  nach  vielen Jahren  im  Labor  erstmals  erfolgreich  einem  Patienten  eingesetzt  werden“, so  der  Forscher.  Da  es  sich  um  einen  ersten  Test  handelt,  mussten  die Elektroden aufgrund der europäischen Rahmenvorgabe für Medizinprodukte nach  30  Tagen  entfernt  werden.  Weitere  Studien  sind  an  Patienten  in Rom/Italien, Lausanne/Schweiz und Aalborg/Dänemark geplant. 
 
Sechs  Forschungseinrichtungen aus Italien, der Schweiz und Deutschland sind an dem seit 2008 laufenden Projekt "LifeHand 2"  beteiligt. Es ist aus einer Kooperation des von der Europäischen Union geförderten Projekts TIME  und  des  italienischen  Projekts  NEMESIS entstanden. Die klinische Leitung der Studie liegt bei Prof. Dr. Paolo Maria Rossini, die Operation erfolgte durch Prof. Dr.  Eduardo Marcos Fernandez, beide University Policlinico „Agostini Gemelli“, Rom. Projektkoordinator ist Prof. Dr. Silvestro Micera von der Ecole polytechnique fédérale de Lausanne.