Verlag Orthopädie-Technik

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Handprothese

Bidirektionale Sensoren sollen dafür sorgen, dass sich bionische Prothesen noch besser dem Körpergefühl der Patient:innen annähern. An der MediUni Wien wird intensiv an der Prothetik der Zukunft geforscht.
Bidirektionale Sensoren sollen dafür sorgen, dass sich bionische Prothesen noch besser dem Körpergefühl der Patient:innen annähern. An der MediUni Wien wird intensiv an der Prothetik der Zukunft geforscht. Foto: Ottobock
Digitalisierung 

Bio­nik als Ver­stär­ker und Über­set­zer in Prothesen

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Die Inte­gra­ti­on von hoch­ent­wi­ckel­ten Pro­the­sen in das mensch­li­che Ske­lett ist mehr als eine Visi­on. Ner­ven­si­gna­le wer­den umge­lei­tet und damit die Mus­keln ange­spro­chen – sodass der Nut­zer eine fast natür­li­che Rück­mel­dung erhält. An der Medi­Uni Wien sind in der For­schung und Ent­wick­lung in den ver­gan­ge­nen Jah­ren gro­ße Fort­schrit­te erzielt wor­den. Und die Ent­wick­lung ist längst noch nicht abgeschlossen.

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Eyetracker „Tobii Pro“ (Tobii AB, Schweden) mit Akku, bei dem auch längeres Tragen durch das geringe Gewicht relativ gut möglich ist. Eine Kamera zeichnet das Sichtfeld auf; jeweils zwei kleine Kameras verfolgen die Augenbewegungen.
Eyetracker „Tobii Pro“ (Tobii AB, Schweden) mit Akku, bei dem auch längeres Tragen durch das geringe Gewicht relativ gut möglich ist. Eine Kamera zeichnet das Sichtfeld auf; jeweils zwei kleine Kameras verfolgen die Augenbewegungen.
Fachartikel Peer Review 

Hand­pro­the­sen­steue­rung durch Blick­ver­fol­gung und Objekterkennung

Verlag OT , , , ,

H. Mül­ler, M. Atzori
Der Arti­kel beschreibt das an der Fach­hoch­schu­le West­schweiz (HES-SO) in Sierre (Kan­ton Wal­lis) ange­sie­del­te For­schungs­pro­jekt „Mega­ne­Pro“, in dem ein soge­nann­ter Eye­tra­cker zur Blick­ver­fol­gung und eine Kame­ra aus der Per­spek­ti­ve eines Men­schen mit Ampu­ta­ti­on benutzt wer­den, um eine Hand­pro­the­se zu steu­ern. Die auf die­se Wei­se gewon­ne­nen Infor­ma­tio­nen wer­den zusätz­lich zur klas­si­schen Elek­tro­m­yo­gra­fie (sEMG) ein­ge­setzt. Dabei wer­den die Objek­te im Sicht­feld der Per­son mit­tels Eye­tra­cker-Bril­le iden­ti­fi­ziert und mit­tels Auge-Hand-Koor­di­na­ti­on fest­ge­stellt, wel­ches Objekt gegrif­fen wird (in der Regel wird ein Objekt etwa 400 ms vor dem Griff mit den Augen fixiert). Dadurch kann die Steue­rung der expe­ri­men­tel­len Pro­the­se ver­bes­sert werden.

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Funktions- und Feedbacksystem. Für jede der Prothesenfunktionen (durch die Handpositionen dargestellt) sowie das Kraftfeedback ist eingezeichnet, welche Taktoren bei einem Wechsel in diese Funktion vibrieren. Verschiedene Graustufen beschreiben dabei verschiedene Vibrationsintensitäten (weiß = keine Stimulation, schwarz = maximale Intensität). Außerdem ist angegeben, welches Feedback in welchem Test verwendet wurde
Fachartikel Peer Review 

Sen­so­ri­sches Feed­back in der Handprothetik

Verlag OT , , , ,

M. A. Schweis­furth, M. Mar­ko­vic, T. Bentz, D. Wüs­te­feld, D. Fari­na, S. Dosen
Nach dem trau­ma­ti­schen Ver­lust einer Hand wird in der Regel eine ein­fa­che Moto­rik durch eine Hand­pro­the­se wie­der­her­ge­stellt. Damit kann der Pro­the­sen­nut­zer zwar funk­tio­nel­le Auf­ga­ben erle­di­gen (z. B. ein Objekt grei­fen), hat jedoch kein tak­ti­les oder pro­prio­zep­ti­ves Gefühl für die Pro­the­se. In die­sem Arti­kel wird beschrie­ben, inwie­fern die­ses feh­len­de Feed­back sich auf den Pro­the­sen­nut­zer aus­wirkt. Die For­schungs­an­sät­ze, die einen Teil des Feed­backs über sen­so­ri­sche Sub­sti­tu­ti­on nicht­in­va­siv erset­zen, wer­den vor­ge­stellt und die Stu­di­en zum poten­zi­el­len funk­tio­nel­len Nut­zen sen­so­ri­schen Pro­the­sen­feed­backs beleuch­tet. Schließ­lich wird eine Pilot­stu­die vor­ge­stellt, die ein neu­es, viel­ver­spre­chen­des Feed­back­sys­tem tes­tet und zeigt, dass Feed­back nur bei hin­rei­chend kom­ple­xen Auf­ga­ben einen funk­tio­nel­len Nut­zen bringt.

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Evaluierung der Steuerungen im standardisierten Clothespin-Relocation-Test. Der Proband hat die Aufgabe, drei Wäscheklammern in möglichst kurzer Zeit von einer horizontalen auf eine vertikale Stange zu versetzen.
Fachartikel Peer Review 

Eine Simul­tan­steue­rung für myo­elek­tri­sche Handprothesen

Verlag OT , , , , , ,

J. M. Hah­ne, M. A. Schweis­furth, K.-R. Mül­ler, D. Fari­na
Elek­tro­m­yo­gra­phi­sche (EMG) Signa­le wer­den zur Steue­rung von Hand- und Arm­pro­the­sen ver­wen­det. Bei kon­ven­tio­nel­len, han­dels­üb­li­chen Steue­run­gen kön­nen dabei jedoch die Funk­tio­nen (wie etwa „Hand öffnen/schließen“ oder „Rota­ti­on“) immer nur ein­zeln und sequen­zi­ell ver­wen­det wer­den. Um trotz­dem meh­re­re Frei­heits­gra­de steu­ern zu kön­nen, ist eine Aus­wahl des akti­ven Pro­the­sen­ge­lenks über eine Co-Kon­trak­ti­on, die Anstiegs­ge­schwin­dig­keit des EMG-Akti­vi­tät­s­ignals oder ande­re Metho­den not­wen­dig. In die­sem Arti­kel wird eine neu­ar­ti­ge Simul­tan­steue­rung meh­re­rer Frei­heits­gra­de vor­ge­stellt und an einer Per­son mit trans­ra­dia­ler Ampu­ta­ti­on getestet. 

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