Eine berührungsempfindliche Beinprothese erleichtert Amputierten das Gehen

Kategorie: Biotechnologie Gesendet 09.09

Die Prothese versucht, die Rückkopplungsschleife des Nervensystems nachzubilden.

Die Angelegenheit: Menschen, die auf beiden Beinen gehen, verlassen sich auf die ständige Rückmeldung zwischen ihren Nerven und ihrem Gehirn, um sich fortzubewegen. Aber Menschen, die eine Prothese tragen, haben diese Gehirn-Fuß-Schleife nicht, was das sichere Gehen erschweren kann. Eine neue bionische Prothese, entwickelt von Forschenden der ETH Zürich und der Universitäten Belgrad und Freiburg, beschrieben in Naturheilkunde versucht heute, Amputierten die Fortbewegung zu erleichtern, indem sie wieder Oberflächen ertasten können.

So funktioniert das System: Die Forscher implantierten vier winzige Elektroden in die Restnerven in den Oberschenkeln der Amputierten. Das Team entwickelte Algorithmen, um die Daten von Sensoren im Knie der Prothese und der Schuhsohle in elektrische Signale umzuwandeln. Das Gehirn übersetzte diese Signale und half dem Benutzer, seinen Gang entsprechend anzupassen.

Die Ergebnisse: Die Freiwilligen durchliefen drei Monate lang eine Reihe von Tests, abwechselnd mit und ohne Neurofeedback. Sie fanden heraus, dass das Gehen mit Neurofeedback viel weniger körperlich und geistig anstrengend war. In beiden Fällen wurden mehrere Tests mit prothetischen sensorischen Feedback-Systemen durchgeführt Menschen und Ratten, aber dies ist das erste, das diese Art der Rückkopplungswiederherstellung bei Oberschenkelamputierten in Echtzeit demonstriert.

Keine Schmerzen mehr: Die Forscher fanden heraus, dass die neue Prothese Phantomschmerzen reduzierte, ein unangenehmes und derzeit nicht behandelbares Gefühl an der Stelle der Amputation, das die meisten Amputierten erleben. Beide Probanden erlebten es, doch einer sagte, es sei bis zum Ende der Studie beseitigt worden, während der andere berichtete, dass es bis zum Ende des Versuchszeitraums 80 % weniger Schmerzen gab.

Nächste Schritte: Die Freiwilligen wurden drei Monate lang getestet, aber diese Studie ist immer noch nur ein Machbarkeitsnachweis. Es muss länger an viel mehr Amputierten getestet werden. Wenn dies gelingt, besteht die Hoffnung darin, es zu einem dauerhaften Implantat für Patienten zu machen.

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