Dank neuartigem Hand-Exoskelett
Gelähmte Hand kann wieder greifen
Stuttgarter Wissenschaftler haben ein Hand-Exoskelett entwickelt, mit dem Patienten ihre gelähmte Hand wieder bewegen können. Künftig soll es mit Hirnströmen gesteuert werden.
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Das Hand-Exoskelett ist aus einem speziellen Kunststoff hergestellt, der es sehr leicht, stabil und damit für Patienten gut tragbar macht.
© Universität Stuttgart
STUTTGART. Mit einem neu entwickelten Hand-Exoskelett können Patienten ihre gelähmte Hand wieder bewegen. Das Exoskelett besteht aus einem zentralen Montagemodul sowie einzelnen, beweglichen Fingermodulen. Im Vergleich zu bereits bestehenden Hand-Exoskeletten habe das Modell entscheidende Vorteile, berichtet die Universität Stuttgart, an der das Exoskelett entwickelt wurde.
Zum einen könnten die Module individuell für jeden Patienten ausgestaltet und vor allem die Fingermodule sehr flexibel gestaltet werden. Damit erhalte der Patient auch die Möglichkeit, seine Hand zu spreizen und seitlich zu bewegen und einzelne Finger zu bewegen.
Leicht und stabil
Zum anderen sei durch diese Art der Ausgestaltung das Exoskelett leichter zu handhaben und die Patienten können es selbstständig anlegen.
„Durch das offene Schalensystem ist es den Patienten zudem möglich, sich die Module einzeln an die Hand anzustecken“, wird Entwickler Jonathan Eckstein vom Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart in der Mitteilung zitiert. Die einzelnen Module könnten nach dem Anstecken auf die Hand per Motor gestreckt oder gebeugt werden.
Das Hand-Exoskelett ist aus einem speziellen Kunststoff hergestellt. Dadurch sei es möglich, die einzelnen Module mit einer geringen Wandstärke zu fertigen, was vor allem bei den Fingermodulen wichtig ist.
Das Exoskelett wiege mit Motoren und Elektronik ungefähr 400 Gramm, das Handmodul rund 80 Gramm. Damit sei es sehr leicht, gleichzeitig stabil und damit tragbar, heißt es in der Mitteilung. Ein nächster Schritt im Projekt werde die Steuerung des Hand-Exoskeletts sein, erklärt Eckstein.
Derzeit ist das Modul als eigenständiges, am Unterarm tragbares Gerät mit Elektromyografie (EMG)- und Abstandssensoren verbunden, um zunächst die elektromechanische Funktionalität des Exoskeletts zu evaluieren. „Das Exoskelett soll in der kommenden Entwicklungsphase zusätzlich mit Hirnströmen gesteuert werden, die beispielsweise mit Augenbewegungen kombiniert werden“, so Eckstein.
Das erforschen die Projektpartner der Uniklinik Tübingen und der Universität Tübingen, während die Wissenschaftler der Hochschule Reutlingen an der 3D-Objekterkennung arbeiten, um alltägliche Gegenstände erkennen zu können und das Handexoskelett entsprechend des benötigten Griffmodus voreinzustellen.
Langfristiges Ziel des Projekts ist, dass beispielsweise Schlaganfallpatienten das System selbstständig im alltäglichen Leben nutzen können. Die Wissenschaftler bauen dabei auf Erfahrungen auf, die sie schon im Jahr 2016 mit einem Prototyp eines hirngesteuerten Exoskeletts gemacht haben.
Patent ist erteilt
Die Erfindung ist als Teil des Projektes „KONSENS NHE“ (Neurorobotik) entstanden. Dieses von der Baden-Württemberg Stiftung geförderte Forschungsprojekt hat zum Ziel, ein Hand-Exoskelett für Schlaganfallpatienten zu entwickeln.
Bereits seit April 2017 arbeiten Wissenschaftler der Universitätsklinik Tübingen, der Universitäten Tübingen und Stuttgart sowie der Hochschule Reutlingen zusammen.
Das neu entwickelte Hand-Exoskelett ist patentrechtlich geschützt und das deutsche Patent erteilt, berichtet die Universität Stuttgart. Die Innovation soll nun in Zusammenarbeit mit Unternehmen weltweit wirtschaftlich umgesetzt werden. (eb/bae)
