Ent­wick­lung und Ver­tei­lung rezep­ti­ver Haut­zo­nen zur Anre­gung von Phan­to­m­emp­fin­dun­gen an Beinamputierten

A. Mei­er-Koll, T. Frie­del, T. Raible, S. Wycisk
Die Ampu­ta­ti­on einer Extre­mi­tät unter­bricht Ner­ven­bah­nen, die im soma­to­sen­so­ri­schen Rin­den­feld der gegen­sei­ti­gen Hirn­hälf­te enden. An den nicht mehr akti­vier­ten Ziel­neu­ro­nen zer­fal­len Syn­ap­sen, wel­che die affe­ren­ten Ner­ven­bah­nen dort gebil­det hat­ten. Sie wer­den durch neue Syn­ap­sen ersetzt, die intra­kor­ti­ka­le Ner­ven­fa­sern aus benach­bar­ten Zonen des soma­to­sen­so­ri­schen Rin­den­fel­des an den deaf­fe­ren­zier­ten Ziel­neu­ro­nen anle­gen. Die­se syn­ap­ti­sche Reor­ga­ni­sa­ti­on weist schließ­lich Haut­zo­nen auf der dem Ort der Ampu­ta­ti­on ipsi­la­te­ra­len Kör­per­hälf­te als rezep­ti­ve Fel­der aus, deren tak­ti­le und elek­tri­sche Rei­zung schmerz­freie Phan­to­m­emp­fin­dun­gen für Tei­le der ampu­tier­ten Extre­mi­tät aus­lö­sen kann. In zwei frü­he­ren Bei­trä­gen wur­de gezeigt, dass sich sol­che rezep­ti­ven Fel­der bei Bein­am­pu­tier­ten für eine schritt­getriggerte elek­tri­sche Phan­tom­sti­mu­la­ti­on nut­zen las­sen, die bei­spiels­wei­se beim Schrei­ten mit einer Pro­the­se Phan­to­m­emp­fin­dun­gen für Fer­se und Bal­len des ver­lo­re­nen Fußes her­vor­ruft. An 60 bein­am­pu­tier­ten Pro­ban­den wur­de doku­men­tiert, in wel­cher Zeit­span­ne nach einer Ampu­ta­ti­on sich rezep­ti­ve Fel­der ent­wi­ckeln und in wel­chen Mus­tern sie sich auf der ent­spre­chen­den Kör­per­hälf­te in Abhän­gig­keit von der Ampu­ta­ti­ons­hö­he verteilen.

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Fühl­ba­re Bein­pro­the­sen – Ein Feld­test mit Phan­tom­sti­mu­la­to­ren im All­tag ampu­tier­ter Menschen

A. Mei­er-Koll, K. H. Weber
In einem frü­he­ren Bei­trag wur­de die Mög­lich­keit beschrie­ben, Phan­to­m­emp­fin­dun­gen für Tei­le einer ampu­tier­ten Extre­mi­tät mit­hil­fe elek­tri­scher Impuls­strö­me aus­zu­lö­sen, die auf bestimm­te Fel­der der Haut gelei­tet wer­den. Sol­che rezep­ti­ven Haut­stel­len bil­den sich als Fol­ge einer Reor­ga­ni­sa­ti­on des soma­to­sen­so­ri­schen Rin­den­be­zirks der gegen­sei­ti­gen Hirn­hälf­te, in dem die ver­lo­re­ne Extre­mi­tät neu­ro­nal abge­bil­det wird. Die Gren­zen eines rezep­ti­ven Fel­des las­sen sich anhand tak­ti­ler Rei­ze bestim­men und mit­hil­fe eines Fett­stif­tes auf die Haut zeich­nen. Der Pro­to­typ eines Phan­tom­sti­mu­la­tors besteht aus einem trag­ba­ren, akku­ge­speis­ten Impuls­ge­ne­ra­tor und einem Satz von Elek­tro­den und Druck­sen­so­ren. Letz­te­re wer­den in die Schuh­soh­le ein­ge­las­sen, auf die der Pro­the­sen­fuß tritt, ein Sen­sor unter dem Bal­len, der ande­re unter der Fer­se. Schließ­lich wer­den die Seri­en elek­tri­scher Impul­se des Gene­ra­tors mit den Schrit­ten getrig­gert und lösen über die elek­tri­sche Rei­zung ent­spre­chen­der rezep­ti­ver Fel­der Phan­to­m­emp­fin­dun­gen für Bal­len und Fer­se aus. Für einen ers­ten Feld­test wur­den nach dem Mus­ter des Pro­to­typs mehr als 20 ver­klei­ner­te Phan­tom­sti­mu­la­to­ren her­ge­stellt. Sie wur­den ver­sehr­ten Per­so­nen mit unter­schied­li­chen Ampu­ta­tio­nen einer oder bei­der unte­rer Extre­mi­tä­ten ange­passt und für den all­täg­li­chen Gebrauch zur Ver­fü­gung gestellt. Vier Fall­be­rich­te aus der noch lau­fen­den Feld­stu­die wer­den hier vorgestellt.

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