Handprothesen

Mehr Gefühl für künstliche Hände

Forscher haben leichte und kleine Handprothesen entwickelt, die auch Kinder nutzen können – sowie ein modulares Prothesensystem, das einzelne fehlende Finger ersetzen kann. Nominiert waren sie damit für den deutschen Zukunftspreis.

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Die von den Forschern entwickelte Handprothese hat einen integrierten Tastsinn.

Die von den Forschern entwickelte Handprothese hat einen integrierten Tastsinn.

© Ansgar Pudenz / Deutscher Zukunf

KARLSRUHE. Hochbeweglich, sensibel und kraftvoll – die menschliche Hand ermöglicht eine differenzierte Interaktion mit der Umwelt. Prothesen helfen Menschen bei Verlust von Extremitäten wieder, den Alltag zu meistern und an der Gesellschaft teilzuhaben. Die Funktionen der Hand in einer Prothese lebensnah nachzubilden ist dabei eine große technische Herausforderung.

Die Firma Vincent Systems, gegründet von einem Mitarbeiter des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), gehörte mit einer Lösung dieser Herausforderung zu den drei Finalisten des mit 250.000 Euro dotierten Deutschen Zukunftspreises des Bundespräsidenten.

Künstlicher Tastsinn

Die Forscher entwickelten ein Baukastensystem für künstliche Handprothesen mit Tastsinn für nahezu alle Altersstufen und Verletzungsniveaus – auch für Personen denen nur Teile der Hand fehlen, wie das KIT mitteilt. Dabei steuerten elektrische Signale der Muskeln alle Funktionen der Prothesen, Hilfsmittel wie Taster oder Smartphone werden nicht benötigt.

Kern der Innovation sei die weltweit kleinste Einzelfingerprothese mit miniaturisierten Antrieben, berichtet das KIT. Die unterschiedlich großen aktiven Finger und Daumen bilden zusammen mit Rahmenelementen ein flexibles modulares System, das sich an den individuellen Teilhandstumpf jedes Nutzers anpassen lasse.

Durch die Verwendung von robusten Leichtbaumaterialien und einer softwaregestützten Optimierung der Gestalt erreiche das neue System ein geringeres Gewicht, ohne dadurch an Stabilität zu verlieren. Die Handprothese wiege daher etwa genauso viel wie eine menschliche Hand. Neu ist auch der integrierte Tastsinn, heißt es in der Mitteilung weiter. Dieser gebe dem Träger Rückmeldung über die ausgeübten Kräfte. Dazu werde die Griffkraft in spürbare leichte Vibrationen übersetzt. "Der künstliche Tastsinn erlaubt es, die Prothese sehr sensibel zu verwenden und auch ohne Sichtkontakt sicher zu greifen", so das KIT. Zudem könne er helfen, eventuell bestehende Phantomschmerzen zu lindern.

Die Technologie ist bereits am Markt eingeführt. Derzeit würden orthopädische Fachwerkstätten in Deutschland, Europa und den USA mit den Prothesen beliefert.

Bewegung einzelner Finger

"Unsere Entwicklung ist die leichteste und beweglichste Handprothese der Welt", wird Dr. Stefan Schulz, Gründer und Geschäftsführer von Vincent Systems und bis 2009 Forschungsgruppenleiter am Institut für Angewandte Informatik des KIT, in der Mitteilung zitiert. "Sie kann im Gegensatz zu den aktuellen Standardlösungen jeden Finger einzeln aktiv bewegen."

Insbesondere Kinder und Jugendliche erhielten so in einer wichtigen Lebensphase – voller Zukunftsplanung, beruflicher Orientierung und Sport – mehr Möglichkeiten. Die modulare Technologie ermögliche auch Hilfe für Menschen, denen nur einzelne Finger, der Daumen oder Teile der Hand fehlen.

Mensch und Maschine

Der Deutsche Zukunftspreis ehrt herausragende technische, ingenieur- und naturwissenschaftliche Leistungen, die zu anwendungsreifen Produkten führen. Neben den Wissenschaftlern der Firma Vincent Systems waren zwei weitere Teams nominiert.

Der Zukunftspreis ging schließlich an Professor Sami Haddadin, Dr. Simon Haddadin und Sven Parusel für ihre Arbeiten zum Thema "Mittelpunkt Mensch – Roboterassistenten für eine leichtere Zukunft". Gemeinsam haben die drei Preisträger ein Konzept für kostengünstige und intuitiv bedienbare Roboter geschaffen, wie die Geschäftsstelle Deutscher Zukunftspreis mitteilt. (eb/bae)

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