Hand­pro­the­se lässt sich mit den Ohr­mus­keln steu­ern

Stu­die von Wis­sen­schaft­lern aus Göt­tin­gen, Hei­del­berg und Karls­ru­he

Göttinger Tageblatt - - ERSTE SEITE - Von Micha­el Cas­par

Durch Nut­zung der Ohr­mus­keln lässt sich die Steue­rung von Hand­pro­the­sen deut­lich ver­bes­sern. Das ha­ben Wis­sen­schaft­ler aus Göt­tin­gen, Hei­del­berg und Karls­ru­he in ei­ner Stu­die ge­zeigt. Der Pro­to­typ soll Grund­la­ge für die Ent­wick­lung ei­nes voll im­plan­tier­ba­ren Sys­tems bil­den.

Göt­tin­gen. Durch Nut­zung der Ohr­mus­keln lässt sich die Steue­rung von Hand­pro­the­sen deut­lich ver­bes­sern. Das ha­ben Wis­sen­schaft­ler aus Göt­tin­gen, Hei­del­berg und Karls­ru­he in ei­ner Stu­die ge­zeigt.

„Fast je­der Mensch kann die Ohr­mus­ku­la­tur wil­lent­lich ak­ti­vie­ren, wenn er die­se Fä­hig­keit ge­zielt trai­niert“, heißt es in ei­ner Pres­se­mit­tei­lung der Uni­ver­si­täts­me­di­zin Göt­tin­gen (UMG). Die Wis­sen­schaft­ler nut­zen die elek­tri­schen Si­gna­le, die beim Ak­ti­vie­ren der Mus­keln rund um das Ohr ent­ste­hen, für neue Auf­ga­ben. Hier­zu ent­wi­ckel­te das Team von Prof. Da­vid Lie­be­tanz von der Kli­nik für Kli­ni­sche Neu­ro­phy­sio­lo­gie (UMG), Dr. Rü­di­ger Rupp von der Uni­ver­si­täts­kli­nik Hei­del­berg und Dr. Mar­kus Reischl vom Karls­ru­her In­sti­tut für Tech­no­lo­gie den Pro­to­ty­pen ei­ner in­no­va­ti­ven Mensch-ma­s­chi­ne­schnitt­stel­le.

Das Sys­tem ver­bin­det die Ohr­mus­keln über ei­nen klei­nen Chip mit ei­ner Com­pu­ter­steue­rung. Der Chip zeich­net Mus­kel­si­gna­le auf und über­trägt sie per Funk an ei­nen Com­pu­ter. Die For­scher ha­ben be­reits in ei­ner frü­he­ren Stu­die nach­ge­wie­sen, dass sich mit die­ser Tech­nik elek­tri­sche Roll­stüh­le prä­zi­se steu­ern las­sen. Die ak­tu­el­le Stu­die be­legt nun, dass das Sys­tem auch die Steue­rung von Hand­pro­the­sen ver­bes­sert. Die Un­ter­su­chung wur­de im Wis­sen­schafts­ma­ga­zin Jour­nal of Neu­ral En­gi­nee­ring ver­öf­fent­licht.

Die Pro­ban­den wa­ren er­heb­lich schnel­ler und mach­ten we­ni­ger Feh­ler, wenn sie die Ohr­steue­rung (Au­ri­cu­lar con­trol sys­tem, ACS) an­stel­le der bei­den kon­ven­tio­nel­len Steue­run­gen (Co-contrac­tion, CC; Slo­pe Con­trol, SL) ver­wen­de­ten. Sie hat­ten mit der Pro­the­sen­hand Wä­sche­klam­mern von ei­ner ho­ri­zon­ta­len Stan­ge auf ei­ne senk­rech­te Stan­ge um­zu­set­zen.

Der­zeit ste­hen für die Ver­sor­gung von Per­so­nen mit Han­dam­pu­ta­tio­nen mo­to­ri­sier­te Pro­the­sen zur Ver­fü­gung, die un­ter Nut­zung der Un­ter­arm­mus­ku­la­tur ge­öff­net und zum Grei­fen ge­schlos­sen wer­den kön­nen. Zu­dem lässt sich die Pro­the­sen­hand am Un­ter­arm dre­hen. Al­ler­dings las­sen sich bei­de Funk­tio­nen nach der­zei­ti­gem Stand der Tech­nik nur nach­ein­an­der aus­füh­ren. Die Hand kann al­so nicht gleich­zei­tig ge­dreht und ge­öff­net wer­den.

Ei­ne Lö­sung bie­tet die in­no­va­ti­ve Ohr­steue­rung. Das Öff­nen und Schlie­ßen der Hand er­folgt da­bei wie bei kon­ven­tio­nel­len Steue­run­gen über die Un­ter­arm­mus­ku­la­tur. Durch Nut­zung der Ohr­mus­ku­la­tur lässt sich die Hand zugleich dre­hen. Das neue Sys­tem ist zu­dem ro­bus­ter, da es, an­ders als die kon­ven­tio­nel­len Steue­run­gen, nicht durch un­ter­schied­li­che Arm­stel­lun­gen be­ein­träch­tigt wird.

För­de­rung vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Bil­dung

Der Pro­to­typ soll Grund­la­ge für die Ent­wick­lung ei­nes voll im­plan­tier­ba­ren Sys­tems bil­den. Es lie­ße sich per Funk mit un­ter­schied­li­chen Ge­rä­ten ver­bin­den. Die­se kön­nen ein Roll­stuhl, ein Com­pu­ter oder ei­ne Arm­pro­the­se sein. Das For­schungs­pro­jekt wur­de durch das Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Bil­dung und For­schung vier Jah­re lang mit ins­ge­samt 890 000 Eu­ro ge­för­dert.

Am Pro­jekt wa­ren die Wis­sen­schaft­ler Dr. Leo­nie Schmal­fuß von der Kli­nik für Kli­ni­sche Neu­ro­phy­sio­lo­gie der UMG und Dr. Jan­ne Hah­ne von der Kli­nik für Un­fall­chir­ur­gie, Or­tho­pä­die und Plas­ti­sche Chir­ur­gie der UMG, maß­geb­lich be­tei­ligt.

FO­TO: R

Die Hand­pro­the­se lässt sich mit den Ohr­mus­keln steu­ern.

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