Rekonstruktion: An der Grenze von Mensch und Maschine

Patrick Mayrhofer ist in die Geschichte eingegangen. Er erhielt im Frühjahr 2011 als erster Patient weltweit eine bionische Prothese, nachdem er bei seiner Arbeit als Elektriker in den Stromkreis geraten und die Hand funktionslos geworden war. Zu diesem Erfolg kam es, da Wien neben den USA und Schweden seit den Achtzigerjahren ein Vorreiter in der Extremitäten-Rekonstruktion ist. Seit 2009 ist vor allem die MedUni Wien mit dem Team um Univ.-Prof. Dr. h.c. Oskar Aszmann von der Universitätsklinik für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie die weltweit führende Innovationskraft in der bionischen Rekonstruktion.

Steuerung per Sensor

Bionische Prothesen sind im Vergleich zu gängigen Prothesen direkt mit dem neuromuskulären System des Patienten verbunden. „Ein neurosensorisches Umfeld wird geschaffen, mit dem die Prothese kommunizieren kann“, sagt Oskar Aszmann, Leiter des Zentrums für Bionische Extremitätenrekonstruktion. Man denkt an eine Bewegung, der Muskel produziert daraufhin ein Biosignal und durch die Übertragung über die Haut an die Sensoren wird die Prothese gesteuert. Dem nicht genug. Im Gegensatz zu einer gängigen Prothese findet auch eine sensorische Rückmeldung statt. 

Der Patient spürt, was er tut. Reduzierter als bei einer biologischen Hand, aber zu 100 Prozent mehr als bei einer gängigen Prothese. Aszmann: „Das geschieht über die Knochenleitung. Eine bionische Prothese ist direkt am Knochen angebaut und somit Teil des Körpers.“ Dadurch ist die Komplexität der Bewegungen bei einer bionischen Prothese höher und die Ausführungen sind sensibler. Durch die Kommunikation kommt es zudem kaum zu Phantomschmerzen. „Die Patienten sagen, dass ihre bionische Hand in der Funktionalität wie ihre eigene ist. Nur die Sinnesreize können sie nicht wahrnehmen.“ Die täglichen Aktivitäten des Lebens sind gut händelbar.

Forschungsstand

Temperaturschwankungen und Schweiß lassen die Signalübertragungen instabil werden. „Das ist der Grund, warum mein Team und ich derzeit an implantierbaren Systemen arbeiten.“ Aszmann möchte Anfang 2025 die ersten Patient*innen mit dem neuen System versorgen. „Hierbei werden Sensoren in die Muskeln oder Nerven implantiert, um die Signale direkter zu erfassen.“ Die Signalqualität wird erhöht und es kommt zu weniger Übertragungsstörungen. Bewegungen werden reibungsloser. Größter Bedarf in der Forschung besteht in der Rückmeldung von Prothese zum Menschen. Aszmann erhofft sich künftig Systeme, die den Tastsinn und Empfindungen verstärkt ermöglichen.