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The Bionic Woman

Gezielte Re-Innervierung ermöglicht intuitive Bewegung mit Prothese.

08.06.2007 • 0 Kommentare

Den Mitarbeitern des Rehabilitation Institute of Chicago scheint unter der Leitung von Todd Kuiken ein Durchbruch mit der Entwicklung einer bionischen Armprothese gelungen zu sein. Die Bionik versucht technische Probleme nach dem Vorbild der Körperfunktion zu lösen. In diesem Sinne wird mit der Technik der "gezielten Re-Innervierung" dem Patienten ermöglicht, eine gedachte Bewegung an die Prothese weiterzuleiten. Des weiteren ist sogar taktile Wahrnehmung möglich, allerdings noch an der falschen Stelle.

Technisch werden verbliebene Nerven der resezierten Extremität auf andere Muskelgruppen, die ihre ursprüngliche Funktion durch die Amputation eingebüßt haben, übertragen. Die reinnervierte Muskulatur wird als biologischer Verstärker der motorischen Nervensignale genutzt, um sie an den künstlichen Arm weiterzuleiten.

Die Effizienz und Akzeptanz der momentan existierenden Armprothesen ist eher schlecht, weil nur eine einzelne kontrollierte Bewegung pro Zeiteinheit stattfinden kann. Die daraus resultierenden Funktionen werden motorisch sehr langsam umgesetzt. Selbst High-Tech-Produkte stoßen häufig auf Ablehnung. Die bisherige Technik nutzt EMG- Ableitungen der restlichen Stumpfmuskulatur, die aber häufig sehr klein ist und dadurch wenig Material bietet. Zudem muss sich der Patient oft unphysiologisch koordinieren, um die Prothetik zu steuern.

Die Vorgehensweise der "targeted muscle reinnervation" (TMR) wiederum verwendet zwar ebenfalls die EMG-Signale, leitet aber die Impulse von Plexus-brachialis-Anteilen, die den Arm versorgen, ab und transferiert sie auf den M. pectoralis.

Dies so getan bei einer 24-jährigen Patientin mit subhumeraler Amputation. Für sie begann nach der neurologischen Neuvernetzungs-OP nun das mentale Training. Sie sollte sich bestimmte Bewegungen erst einmal nur vorstellen. Nach drei Monaten kamen die ersten elektromyographischen Signale, zwei Monate später Muskelreaktionen im M. pectoralis, ein halbes Jahr später war eine Weiterleitung der Impulse mit Oberflächenelektroden an dem künstlichen Arm möglich.

Die folgende "aktive" Trainingsphase lief, laut Patientin, in wenigen Tagen erfolgreich ab. "The Bionic Woman" ist inzwischen zu komplexen Bewegungen, wie Gemüse schneiden, Kleidungsstücke öffnen und Gürtel schließen fähig. Die Aktionen wirken fließend und automatisiert. Da auch sensible Fasern umgeleitet und umprogrammiert wurden, spürt die Patientin bei taktilen Reizen an Pectoralis-Arealen eine Berührungsempfindung an der fehlenden Hand. Diese Erkenntnisse will Todd Kuiken weiterverwerten, mit der Hoffnung, den Traum der Verschmelzung von Mensch und Maschine anhand der Entwicklung einer berührungsempfindlichen Prothese, Wirklichkeit werden zu lassen.

Ul.Ma / physio.de

Hohenlohekreis Öhringen Künzelsau

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