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"Bahnbrechender" bionischer Arm, der mit dem Skelett und den Nerven des Benutzers verschmilzt, könnte die Versorgung von Amputierten verbessern

Die hochintegrierte bionische Hand hat bemerkenswerte Verbesserungen gezeigt
Die hochintegrierte bionische Hand hat bemerkenswerte Verbesserungen gezeigt Copyright Ortiz-Catalan et al., Sci. Rob., 2023.
Copyright Ortiz-Catalan et al., Sci. Rob., 2023.
Von Luke Hurst
Zuerst veröffentlicht am
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Dieser Artikel wurde im Original veröffentlicht auf Englisch

Der bionische Arm ist seit Jahren im Einsatz und lindert die Schmerzen des Benutzers. Die erste Person, die ihn erhalten hat, erzählt, wie sehr er ihr Leben verändert hat.

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Eine Frau, die ihren Arm bei einem Unfall in der Landwirtschaft verloren hat, berichtet, wie eine bahnbrechende bionische Prothese ihr Leben verändert hat.

Die Technologie verschmilzt den bionischen Arm mit dem Skelett des Benutzers und verbindet ihn über Elektroden, die in Nerven und Muskeln implantiert werden, mit dem Nervensystem.

Nach ihrem Unfall vor mehr als 20 Jahren wurde *Karin von starken Phantomschmerzen geplagt, bei denen ein Amputierter Schmerzen oder Beschwerden in einer Gliedmaße wahrnimmt, die nicht mehr vorhanden ist.

"Es fühlte sich an, als wäre meine Hand ständig in einem Fleischwolf, was ein hohes Maß an Stress verursachte, und ich musste hohe Dosen verschiedener Schmerzmittel einnehmen", sagte sie.

Vielen Menschen fällt es schwer, sich an eine herkömmliche Prothese zu gewöhnen, denn die mechanische Befestigung und die zuverlässige Steuerung der Gliedmaßen sind zwei der größten Herausforderungen beim künstlichen Gliedmaßenersatz.

Dies war auch bei Karin der Fall, die die herkömmlichen Prothesen viele Jahre lang als unbequem und unzuverlässig empfand.

Dies änderte sich jedoch, als sie als erste Person mit einer Unterarmamputation die neuartige bionische Hand erhielt, die mit einem "integrierten chirurgischen und technischen Ansatz" installiert wurde, so Professor Max Ortiz Catalan, Leiter der neuralen Prothetikforschung am Bionics Institute in Australien und Gründer des Center for Bionics and Pain Research (CBPR) in Schweden, der die Forschung leitete.

"Für mich hat diese Forschung viel bedeutet, denn sie hat mir ein besseres Leben ermöglicht", sagte Karin, die hinzufügte, dass sie nun "eine bessere Kontrolle über meine Prothese hat, aber vor allem sind meine Schmerzen zurückgegangen. Ich brauche heute viel weniger Medikamente".

Mensch und Maschine verschmelzen

Diese Veränderung in Karins Leben ist das Ergebnis einer einzigartigen Technik, bei der das Skelett des Anwenders mit dem bionischen Arm durch Osseointegration verschmolzen wird, d. h. ein Implantat wird vom Knochen als Teil von ihm akzeptiert und nicht als Fremdkörper.

Das Implantat dient als dauerhafte Verankerung für die Prothese, die dann leicht angebracht und entfernt werden kann.

Ein Team von Ingenieuren und Chirurgen unter der Leitung von Catalan hat die Mensch-Maschine-Schnittstelle entwickelt, die mit Hilfe von Elektroden, die in bestimmte Nerven und Muskeln implantiert werden, auch eine elektrische Verbindung mit dem Nervensystem des Benutzers ermöglicht.

"Karin war die erste Person mit einer Unterarmamputation, die dieses neue Konzept einer hochintegrierten bionischen Hand erhielt, die unabhängig und zuverlässig im täglichen Leben eingesetzt werden kann", erklärte Catalan.

"Die Tatsache, dass sie ihre Prothese seit Jahren bequem und effektiv im Alltag einsetzen kann, ist ein vielversprechender Beweis für die potenziell lebensverändernden Fähigkeiten dieser neuartigen Technologie für Menschen mit Gliedmaßenverlust".

Catalan fügte hinzu, dass der "integrierte chirurgische und technische Ansatz" auch dazu beigetragen hat, Karins Schmerzniveau zu senken, da sie nun viele der gleichen neuronalen Ressourcen zur Steuerung der Prothese verwendet, die sie auch bei ihrem biologischen Arm verwendete.

"Die biologische Integration von Titanimplantaten in das Knochengewebe eröffnet Möglichkeiten, die Versorgung von Amputierten weiter voranzutreiben", erklärte Professor Rickard Brånemark, Forschungspartner am MIT, außerordentlicher Professor an der Universität Göteborg und CEO von Integrum, der die Operation leitete und sich mit der Osseointegration von Gliedmaßenprothesen befasst, seit diese erstmals beim Menschen eingesetzt wurden.

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"Durch die Kombination von Osseointegration mit rekonstruktiver Chirurgie, implantierten Elektroden und künstlicher Intelligenz können wir die menschliche Funktion auf eine noch nie dagewesene Weise wiederherstellen. Die Amputation unterhalb des Ellenbogens stellt eine besondere Herausforderung dar, und das erreichte Funktionsniveau ist ein wichtiger Meilenstein für den Bereich der fortgeschrittenen Rekonstruktion von Extremitäten insgesamt".

Die bionische Hand selbst wurde vom italienischen Robotikunternehmen Prensilia entwickelt und trägt den Namen Mia Hand. Sie verfügt über einzigartige motorische und sensorische Komponenten, die es dem Benutzer ermöglichen, rund 80 Prozent der Aktivitäten des täglichen Lebens auszuführen.

"Die Akzeptanz der Prothese ist entscheidend für ihren erfolgreichen Einsatz", sagt Dr. Francesco Clemente, Geschäftsführer von Prensilia.

"Neben der technischen Leistung war es für Prensilia ein Anliegen, eine Hand zu entwickeln, die auch in ästhetischer Hinsicht vollständig anpassbar ist. Die Mia Hand wurde geboren, um gezeigt und nicht versteckt zu werden. Wir wollten, dass die Nutzer stolz sind auf das, was sie sind, und sich nicht schämen für das, was sie verloren haben.

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*Karin's vollständiger Name wurde aus Gründen des Datenschutzes zurückgehalten.

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