© Franz Gruber

Wissen und Gesundheit
05/06/2012

Hightech-Prothese: Wie eine neue, eigene Hand

Prothesen, die durch Gedanken gesteuert werden. Ein neues Wiener Labor verstärkt die Forschung noch.

Briefe, eMails, Fotos, Videos: Aus vielen Ländern erhält der Plastische Chirurg Univ.-Prof. Oskar Aszmann, MedUni Wien, Post von möglichen künftigen Patienten. "Ihre Geschichten sind ähnlich: Viele hatten einen Verkehrs- oder Stromunfall mit einer Hand- bzw. Schulterverletzung. Doch trotz aller Therapien kehrte die Funktion der Hand nicht zurück. Sie können nichts mehr greifen."

Patrick und Milorad waren vor einem Jahr die ersten Menschen weltweit, die sich eine solche funktionslose Hand amputieren ließen, um eine neuartige, gedankengesteuerte Prothese angepasst zu bekommen. Dienstag wird an der MedUni Wien das "Christian-Doppler-Labor für Wiederherstellung von Extremitätenfunktionen" eröffnet. "Wir beschäftigen uns mit dem Übergang vom Menschen zur Maschine", sagt Laborleiter Aszmann: "Unser Ziel ist, einen funktionslosen Zustand in einen funktionsfähigen überzuführen."

Manche Patienten haben von vornherein keine Hand mehr – wie der britische Corporal Andy Garthwaite, der seinen rechten Arm im Afghanistan-Einsatz durch eine Bodenrakete verlor. "Er hat die vorbereitende Operation bereits hinter sich und wird im Herbst die Prothese angepasst bekommen."

Viele andere haben ihre verletzte Hand noch – aber eben ohne Funktion. Operationen zur Rekonstruktion der Nerven waren erfolglos. "Amputiert man aber die Hand unterhalb des Ellbogens und passt eine bionische gedankengesteuerte Prothese an, sind bis zu sieben Freiheitsgrade (verschiedene Bewegungen) möglich. Aszmann: "Diese Menschen sitzen vor ihnen mit zwei Händen, können wieder ein Glas, ein Telefon halten. Das ist ein unbestreitbarer Gewinn."

Bei den Patienten mit einer funktionslosen Hand sind meist die Handmuskeln zerstört. Aszmann und sein Team verpflanzen in diesem Fall einen Muskel etwa aus dem Oberschenkel in den Oberarm und verbinden ihn mit einem Nerv: "Dieser Muskel wird die Hand nie bewegen können, weil sie bereits steif ist. Aber wenn sich der Patient denkt, ich mache jetzt eine Faust, sieht man, wie dieser Muskel kontrahiert. Und dieses neu entstandene Signal nützen wir zur Steuerung der Prothese. Ob das funktioniert, kann ich vor der Amputation des Unterarms mit Elektroden auf der Haut testen: Der künftige Prothesenträger sieht auf einem Bildschirm eine Hand. Schafft er es mit seinen Gedanken, dass diese Hand einen Faust macht, kann er das mit der Prothese auch."

Weltspitze

Im neuen CD-Labor arbeiten die Abteilung für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie sowie die Uni-Klinik für Physikalische Medizin und Rehabilitation der MedUni Wien und die Prothesenfirma Otto Bock zusammen. "Weltweit gibt es nur in Chicago ein vergleichbares Zentrum", sagt Aszmann. "Unser Vorteil ist die enge Kooperation mit Otto Bock, deren Forschungsabteilung nur vier U6-Stationen von uns entfernt ist." Zentrale Forschungsgebiete sind: Die Anbindung von Prothesen an den Körper, ohne die Freiheit des Trägers zu beeinträchtigen.

Die intuitive Steuerung der Prothese: "Wenn Sie den Daumen bewegen, können wir derzeit nicht genau sagen, welche Nervenfasern das Signal vom Rückenmark bis zum Daumen übertragen. Die genaue Zuordnung ist aber wichtig, wenn bei Prothesenträgern Nerven für bestimmte Handfunktionen mit neuen Muskelpartien verbunden werden sollen."

Die Rückmeldung von der Prothese zum Menschen – damit er z. B. ein Glas mit dem richtigen Druck greift. Und das neue Gebiet der "Tech-Neurorehabilitation": zu lernen, mit der neuen Hand zurechtzukommen.

Patrick M.: "Unglaublich, was ich alles machen kann"

Patrick M., 24, nimmt für den KURIER-Fotografen einen Apfel aus einem Korb, hält ein Glas unter den Wasserhahn, bindet sich die Schuhe oder fotografiert: "Es ist unglaublich, was ich alles mit meiner Hand machen kann. Anziehen, Körperpflege, Autofahren, Heimwerken, eine schwere Einkaufstasche tragen – das ist alles kein Problem." Ich hätte zum Beispiel nicht gedacht, dass ich sogar einen Computer zerlegen kann. Aber es funktioniert."

Nach einem beruflichen Stromunfall 2008 konnte der oberösterreichische Elektrotechniker seine linke Hand ab dem Ellbogen nicht mehr bewegen – die Muskeln waren funktionsuntüchtig geworden. Univ.-Prof. Oskar Aszmann verpflanzte ihm einen Muskel aus dem Oberschenkel in den Oberarm – eine Voraussetzung, um die Hightech-Prothese mit dem Namen "Michelangelo" ansteuern zu können: "Am Anfang musste ich immer ,Hand schließen" denken, damit über den Muskel das richtige Signal an die Prothese weitergeleitet wurde. Aber mittlerweile geht das ganz intuitiv und automatisch."

Aktiver Einsatz 

Nur sehr filigrane Arbeiten seien nicht möglich: "Ein Feinmechaniker werde ich nicht mehr –, aber das ist in meinem Beruf auch nicht notwendig." Seine bionische Hand sei für ihn mehr als ein Hilfsgerät: "Ich setze sie aktiv zum Greifen ein."

Patrick hat im Vorjahr die Fachakademie für Automatisierungstechnik abgeschlossen und arbeitet wieder in seiner alten Firma im Büro am PC. Zusätzlich vermittelt er anderen Prothesenträgern seine Erfahrungen und gibt ihnen Tipps. Er selbst verwendet nur noch selten das Wort Prothese: "Ich spreche lieber von meiner neuen Hand, sie ist ein Teil von mir geworden. Und im Gegensatz zu meiner früheren verletzten Hand, mit der ich nichts mehr tun konnte, ist sie für mich auch kein Fremdkörper mehr. Sie ist ein Teil meines Körpers geworden."

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