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Ärzte Zeitung online, 26.07.2011

Tüftelarbeit hilft bei künstlicher Hand

An der Med-Uni Wien hat Ende April zum zweiten Mal ein junger Mann eine bionische Handprothese bekommen. Die Prothese beherrscht alle wesentlichen Griffarten. Die Betroffenen müssen aber lernen, sie durch eigene Signale zu steuern.

Tüftelarbeit hilft bei künstlicher Hand

Eine neue Hand, die wieder funktioniert.

© Prof. Aszmann

WIEN (PH/ÄW). An der Med-Uni Wien hat Ende April ein zweiter Patient mit funktionsloser Hand, Milorad, eine bionische Prothese erhalten. Bei dem ersten dort auf diese Weise versorgten Patienten, Patrick, ist etwa ein Jahr nach seiner Operation abzusehen, welcher Zugewinn an Lebensqualität durch die bionische Hand möglich ist.

Durch einen Arbeitsunfall im Zementwerk beziehungsweise einen schweren Autounfall wurden Patrick und Milorad so schwer verletzt, dass ihre Hände ihre Funktion einbüßten.

Patricks rechte Hand konnte nach dem Unfall weitgehend wiederhergestellt werden, die linke blieb hingegen ohne Funktion. Eine konventionelle biologische Rekonstruktion oder Transplantation war nicht möglich. Im Vorjahr entschied sich Patrick für die Amputation seiner funktionslosen Hand und den Ersatz durch eine bionische Hand.

Tränen vor Freude über den Fortschritt

Wie eine Nachuntersuchung im Frühjahr ergeben hat, hat Patrick inzwischen mit seiner neuen Hand einen Großteil der früheren Funktionsfähigkeit wiedererlangt.

"Ich kenne Patrick seit seinem Unfall vor vier Jahren. Wenn man ihn heute sieht, wie gut er mit seiner neuen bionischen Hand umgeht, kommen einem vor Freude fast die Tränen", sagt sein behandelnder Arzt Professor Dr. Oskar Aszmann von der Abteilung für Plastische und Wiederherstellende Chirurgie der Universitätsklinik für Chirurgie an der MedUni Wien:

Ende April haben Kollegen der Abteilung für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie der Med-Uni Wien nun mit Milorad den weltweit zweiten Menschen mit einer bionischen Hand versorgt. Nach seinem schweren Autounfall vor zehn Jahren konnte seine Schulter- und Ellbogenfunktion mit chirurgischen Mitteln wiederhergestellt werden.

"Bei Händen besteht aber in fast allen ähnlich gelagerten Fällen keine Möglichkeit, die Funktionsfähigkeit auf konventionellem chirurgischen Weg wiederherzustellen. So auch in diesem Fall", skizziert Aszmann die medizinische Ausgangslage.

"Das Großartige an der neuen Technik ist, dass uns bionische Hände und Gliedmaßen nun überall dort ein weites Feld neuer Möglichkeiten eröffnen, wo chirurgische Maßnahmen alleine an ihre Grenzen stoßen."

Muskel vom Bein in den Arm

Um Milorad zu einer neuen funktionstüchtigen Hand zu verhelfen, wurde zuerst dem Bein ein Muskel entnommen und in den Arm verpflanzt. Dieser Muskel kann von ihm willentlich gesteuert werden und entwickelt genug Kraft, um ausreichend starke Myosignale auszusenden.

Diese dienen als elektrische Impulse für die Elektroden der künstlichen, mechatronischen Hand. Mit diesen Informationen werden in der Hand befindliche Servomotoren gesteuert.

Die Maßnahmen nach Abheilung der Op-Wunden: Die Signale des Patienten werden getestet und es wird mittels einer virtuellen Computerhand ein Biofeedback aufgebaut. Danach werden die Signale vom Techniker aufbereitet und an die erste echte bionische Hand übertragen.

Etwa ein Monat später bekommt der Patient seinen ersten Schaft; kurz darauf kann er mit seiner Hand nach Hause gehen. "Seine Frau und Kinder meistern diese Situation sehr gut mit ihm und ich bin sicher, er wird viel Freude mit seiner neuen Hand haben", sagt Aszmann.

Wiederverbinden der Nerven ist essenziell

Mit der Technik der bionischen Rekonstruktion wird die Anatomie eines Patienten chirurgisch so verändert, dass die Verwendung hochkomplexer mechatronischer Vorrichtungen einen bestmöglichen Ersatz für die verlorene Funktion von Gliedmaßen bietet. Eine Vielzahl chirurgischer Maßnahmen hilft den Patienten dabei, mit bionischen Mitteln eine zuverlässige Funktionsfähigkeit wiederzuerlangen.

Je nachdem, wie sich der konkrete Fall darstellt, kann die bionische Rekonstruktion eine oder mehrere chirurgische Maßnahmen umfassen: Ein wesentliches Mittel ist das Wiederverbinden von Nerven. Dadurch wird eine intuitive Steuerung des neuen Körperteils gewährleistet (zielgerichteter sensorischer und motorischer Nerventransfer).

Komplexe neuromuskuläre Rekonstruktionen unterstützen die bestmögliche Steuerung der Prothesen, indem neue oder zusätzliche Myosignale bereitgestellt werden. Eingriffe an einzelnen Knochenpartien helfen dabei, die Prothese stabil mit dem Körper zu verbinden.

Schließlich dient die Amputation bestehender, aber nicht mehr funktionsfähiger Gliedmaßen beziehungsweise Gliedmaßenteile dazu, Platz zu schaffen für den neuen bionischen Körperteil.

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