Beinamputierte sollen künstlichen Fuss spüren

10. September 2019 11:30

Zürich - Forschende haben für Beinamputierte eine neuronale Verbindung zu ihrem künstlichen Fuss entwickelt. Dadurch können sie besser gehen und leiden weniger unter Phantomschmerzen.

Einem internationalen Forscherteam unter Leitung der Eidgenössischen Hochschule Zürich (ETH) ist es gelungen, dass Beinamputierte in Echtzeit sensorische Rückmeldungen aus ihrem künstlichen Fuss erhalten. Laut einer Medienmitteilung hat es eine Schnittstelle entwickelt, um eine Beinprothese mit den Nerven im Oberschenkel zu verbinden und so sensorisches Feedback zu ermöglichen. Dafür entwickelten sie Algorithmen, um die Informationen des Tastsensors an der Fusssohle und der Bewegungssensoren im elektronischen Kniegelenk in Stromimpulse zu übersetzen. In einer gemeinsam mit der Universität Belgrad durchgeführten Studie an zwei Prothesenträgern testeten sie dieses Neurofeedback-System. „Unsere Machbarkeitsstudie zeigt, wie vorteilhaft es für die Gesundheit von Beinamputierten ist, eine Prothese zu haben, die mit neuronalen Implantaten arbeitet, um das sensorische Feedback wiederherzustellen“, wird Stansia Raspopovic, Professor am Institut für Robotik und Intelligente Systeme der ETH Zürich, zitiert. 

Während der dreimonatigen Studiendauer befestigten die Wissenschaftler an der Sohle des Prothesenfusses Berührungssensoren. Ausserdem platzierten Chirurgen winzige Elektroden im Oberschenkel der Probanden und verbanden sie mittels Kabeln mit den dort vorhandenen Beinnerven. Entwickelt wurden die Elektroden von Forschenden der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Die Prothesen kamen von der Firma Össur, die Sensoren von Sensars.

Die Schnittstelle zum Nervensystem kann auch dazu genutzt werden, die Nerven unabhängig von der Prothese zu stimulieren. Dadurch verschwanden die Phantomschmerzen bei einem der beiden Probanden vollständig, beim zweiten weitgehend. Beide konnten wesentlich besser und mit weniger Energieaufwand gehen. 

Nun wollen die Forschenden ein kabelfreies System entwickeln. Ein drahtloses Neurostimulationsgerät soll „wie ein Herzschrittmacher vollständig in den Patienten implantiert und auf den Markt gebracht werden“, sagt Francesco Petrini, CEO von Sensars. mm

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