Ärzte Zeitung online, 25.02.2015

Bionische Hände

Amputierte können wieder zupacken

Chirurgen aus Österreich haben erstmals bei drei Unfallopfern eine "bionische Rekonstruktion" der Hand gewagt. Jetzt können die Patienten eine Prothese mit der Kraft ihrer Gedanken steuern.

Von Thomas Müller

Amputierte können wieder kräftig zupacken

Die neuartige Handprothese ermöglicht das Fühlen und Tasten.

© LifeHand 2/Patrizia Tocci/dpa

WIEN. Wenn das Nervengeflecht zerfetzt ist, das die Verbindung zwischen Hand und Rückenmark herstellt, ist der betroffene Arm innerlich amputiert und weitgehend unbrauchbar.

In der Regel wird dann versucht, den Plexus brachialis kurz nach dem Unfall durch autologe Transplantation von Nerven zu rekonstruieren, das gelingt jedoch oft nicht gut.

So führen Rekonstruktionsversuche häufig nur dazu, dass die Patienten wieder ihre Schulter und den Ellbogen etwas bewegen können, nicht aber die Hand, deren Innervation zunehmend verkümmert.

Dies war auch bei drei betroffenen Männern der Fall, die Chirurgen um Professor Oskar Aszmann von der Universität Wien und Reha-Ingenieure von der Universität Göttingen versorgt haben.

Einer war vor vier Jahren beim Klettern abgestürzt, die anderen beiden hatten einen Motorradunfall, und zwar vor 14 und vor 19 Jahren.

Echte Hände durch Prothesen ersetzt

Die Wiener Ärzte amputierten den Männern die nutzlose Hand und verpassten ihnen eine motorisierte Prothese, die über noch vorhandene Nervenverbindungen in ähnlicher Weise gesteuert wird, wie das bei einer biologischen Hand der Fall ist - daher der Begriff "bionisch" (Lancet 2015, online 25. Februar).

Das Verfahren ist aber nicht einfach. Zunächst mussten die Forscher die noch vorhandenen Nervenverbindungen genau untersuchen. Nötig waren mindestens noch zwei willkürlich funktionierende Signalleitungen im Unterarm.

Über diese beiden Kanäle sollten die Patienten später eine Prothese differenziert steuern können, und zwar über elektromyografische Signale. Allerdings waren die Muskeln in den Unterarmen zum Teil schon zu stark degeneriert, als dass ihre EMG-Signale ausgereicht hätten, eine Prothese zu steuern.

Bei zwei der Patienten wurden daher funktionsfähige Muskeln aus dem Oberschenkel in den Unterarm transferiert, sie dienten quasi als interne Signalverstärker.

Die Männer mussten zudem ein mehrere Monate dauerndes kognitives Feedback-Training absolvieren, um die Muskeln zu trainieren, von denen später die Steuerungssignale für die Prothese abgegriffen wurden.

Alles geht: Hemden zuknöpfen, Kaffee einschenken

Video der bionischen Hände

Ein Video in der Publikation zeigt den Erfolg der Forscher. Hier geht es zum Video.

Sie lernten dabei, eine Hybrid-Hand zu steuern, die auf die funktionslose biologische Hand aufgesetzt wurde und ähnlich auf die EMG-Signale reagierte wie die spätere Prothese.

Waren diese Trockenübungen erfolgreich, amputierten die Wiener Chirurgen die Extremität etwa 10 bis 15 cm vom Handgelenk aufwärts. Sechs Wochen später begannen sie, die Prothese anzupassen.

Drei Monate nach der Amputation waren die Männer erstmals seit ihrem Unfall wieder in der Lage, beidhändig zuzupacken: Einen Ball aufheben ist mit der mechatronischen Kunsthand ebenso wenig ein Problem wie Hemden zuknöpfen, auch können sie damit ihre Haustür aufschließen, sich Kaffee einschenken oder das Gemüse fürs Mittagessen klein schneiden.

Ein Video in der Publikation zeigt den Erfolg.

Zudem spürten die Betroffenen kaum Phantomschmerzen. "Die Schmerzen verschwinden durch die bionische Rekonstruktion, da das Phantom durch die wieder gewonnene Funktionalität der Hand ersetzt wird", so Aszmann.

Die britischen Transplantations-Experten Professor Simon Kay und Daniel Wilks aus Leeds warnen in einem Kommentar in der Zeitschrift "Lancet" vor zu großen Hoffnungen.

"Die Compliance nimmt mit der Zeit bei allen Prothesen ab. Motorisierte Prothesen sind zudem schwer, oft laut und benötigen Strom." Von daher müsse auch langfristig geschaut werden, ob sich die "bionische Hand" im Alltag bewährt.

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