Handprothese erstmals durch Gehirn gesteuert

Zum ersten Mal weltweit ist es gelungen, dass Patienten ihre Handprothesen mit ihren Gedanken steuern. Die sogenannten bionischen Handprothesen wurden über noch vorhandene Nerven und transplantierte Muskelstränge mit dem Gehirn verbunden.

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Bionische Handprothese

0:47 min, aus Puls vom 30.3.2015

Drei Männer aus Österreich konnten ihre eigenen Hände nach schweren Unfällen seit mehreren Jahren nicht mehr bewegen. Damit ihnen die neuen bionischen Prothesen eingesetzt werden konnten, wurden die funktionslosen Hände amputiert. Für die Rekonstruktion wurde zudem ein Muskel aus dem Oberschenkel als Signalverstärker für die vorhandenen Nerven in den Unterarm transplantiert.

Die Männer mussten ihr Gehirn und bestimmte Muskelpartien zur Übermittlung dieser Art neuronaler Signale schon vor der Amputation monatelang trainieren. Nach der Amputation konnten die Männer wieder alltägliche Handlungen, wie Wasser aus einem Krug einschenken, mit einem Messer schneiden oder ein Hemd zuknöpfen.

«Innere Amputation»

Die Patienten hatten bei Motorrad- oder Kletterunfällen schwerste Verletzungen eines Nervengeflechts im Arm, dem Plexus brachialis, erlitten, wie österreichische und deutsche Forscher in der Medizin-Fachzeitschrift «The Lancet» berichten. Dieses steuert die Funktion des Armes und der Hand.

Die Verletzung des Plexus brachialis sei wie eine «innere Amputation, erklärte der Entwickler der Technik, Oskar Aszmann von der MedUni Wien. Plastische Chirurgen versuchen zwar, die abgetrennten Nerven wieder zu rekonstruieren, doch das ist bei Weitem nicht immer erfolgreich.

Der Fortschritt der neuen Technik liege darin, dass es möglich war, durch den Transfer von Nerven neue neuronale Signale zu erzeugen, erklärte Aszmann. Die Signale konnten durch den zusätzlichen Transfer von Muskeln verstärkt, abgeleitet und zur Steuerung der bionischen Armprothese verwendet werden.

Intensives Training

Zunächst führten die drei Patienten neun Monate lang ein intensives kognitives Trainingsprogramm durch, um bestimmte Muskelpartien zu verstärken. Dann wurde die funktionslose Hand amputiert. Die Patienten lernten schliesslich, die von den Muskel ableitbaren elektrischen Signale zur Steuerung der Bionik-Hand zu verwenden.

Drei Monate nach der Amputation brachten die Roboter-Prothesen allen drei Patienten eine bessere Handfunktion, höhere Lebensqualität und weniger Schmerzsymptome. »Zum ersten Mal seit ihren Unfällen konnten alle drei Patienten zum Beispiel einen Ball aufheben, Wasser aus einem Krug ausschenken, Schlüssel benutzen, mit einem Messer schneiden oder zusammen mit der zweiten Hand Knöpfe aufmachen«, schreibt »The Lancet«.

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