01.02.2007, 09:38 Uhr
Handprothese mit Feingefühl
Forscher der Universität der Bundeswehr München tüfteln an einer Handprothese, die sich besser kontrollieren lassen soll.
Die Prothese, die Klaus Buchenrieder (hinten) mit seinen Mitarbeitern entwickelt, soll präzise zupacken können.
Medizinhistoriker wissen heute, dass der Mensch bereits seit 4000 Jahren versucht, abgetrennte Gliedmassen durch verschiedenste Arten von Prothesen zu ersetzen. Zwar hat die Forschung auf diesem Gebiet in den letzten Jahren grosse Fortschritte gemacht. Doch noch immer ist das Entwicklungspotenzial enorm. Wissenschaftler der Universität der Bundeswehr München tüfteln derzeit an einer Handprothese, die sich wesentlich besser kontrollieren lassen soll, als die derzeit eingesetzten Modelle.
Letztere werden durch Restmuskelkontraktionen gesteuert, die mit Hilfe von kleinen Elektroden gemessen werden. Ein elektronisches System setzt schliesslich Elektromotoren in Gang, die über ein Getriebe Mittel- und Zeigefinger sowie den Daumen der Prothese bewegen. Damit er seine künstliche Hand öffnen und schliessen kann, muss der Träger verbliebene Muskeln anspannen und dafür bestimmte Bewegungen, die zum Beispiel dem Überstrecken oder Anwinkeln der Hand entsprechen, ausführen. Um seine «neue» Hand einigermassen unter Kontrolle zu bekommen, ist langes Training erforderlich.
Mit den neuartigen Prothesen der Münchner Tüftler soll sich das jetzt ändern. Unter Federführung von Klaus Buchenrieder, Leiter des Lehrstuhls für Eingebettete Systeme und Rechner in technische Systeme, wollen sie statt der bislang üblichen zwei nun drei Auflagepunkte bei den Oberflächenelektroden einsetzen. Auf diese Weise sollen Störungen bei der Messung der Muskelsignale reduziert werden. Zudem wollen die Forscher diese so genannten myoelektrischen Signale durch neue Computerarchitekturen, spezielle Hardware und frische Algorithmen schneller und realitätstreuer verarbeiten. Ziel ist es, die Griffgeschwindigkeit und -kraft sowie die Drehbewegung bei jeder Öffnungsweite einer Hand proportional direkt aus der Intensität der Muskelkraft zu berechnen.
Im Weiteren will das Forscherteam das zangenartige Greifwerkzeug von heutigen Handprothesen durch zwei unabhängig voneinander bewegliche Finger ersetzen. Innerhalb von sechs Monaten soll ein Prototyp vorliegen.
Letztere werden durch Restmuskelkontraktionen gesteuert, die mit Hilfe von kleinen Elektroden gemessen werden. Ein elektronisches System setzt schliesslich Elektromotoren in Gang, die über ein Getriebe Mittel- und Zeigefinger sowie den Daumen der Prothese bewegen. Damit er seine künstliche Hand öffnen und schliessen kann, muss der Träger verbliebene Muskeln anspannen und dafür bestimmte Bewegungen, die zum Beispiel dem Überstrecken oder Anwinkeln der Hand entsprechen, ausführen. Um seine «neue» Hand einigermassen unter Kontrolle zu bekommen, ist langes Training erforderlich.
Mit den neuartigen Prothesen der Münchner Tüftler soll sich das jetzt ändern. Unter Federführung von Klaus Buchenrieder, Leiter des Lehrstuhls für Eingebettete Systeme und Rechner in technische Systeme, wollen sie statt der bislang üblichen zwei nun drei Auflagepunkte bei den Oberflächenelektroden einsetzen. Auf diese Weise sollen Störungen bei der Messung der Muskelsignale reduziert werden. Zudem wollen die Forscher diese so genannten myoelektrischen Signale durch neue Computerarchitekturen, spezielle Hardware und frische Algorithmen schneller und realitätstreuer verarbeiten. Ziel ist es, die Griffgeschwindigkeit und -kraft sowie die Drehbewegung bei jeder Öffnungsweite einer Hand proportional direkt aus der Intensität der Muskelkraft zu berechnen.
Im Weiteren will das Forscherteam das zangenartige Greifwerkzeug von heutigen Handprothesen durch zwei unabhängig voneinander bewegliche Finger ersetzen. Innerhalb von sechs Monaten soll ein Prototyp vorliegen.
Claudia Bardola
