Roboterhand als Prothese Weltpremiere: mehr Fingerspitzengefühl - medizin&technik - Ingenieurwissen für die Medizintechnik

Roboterhand als Prothese

Weltpremiere: mehr Fingerspitzengefühl

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Kartenspielen für die Forschung: Proband Ludwig L. wird von Prof. Windhagen und Dr. Jakubowitz (von links) getestet (Bild: MHH/Kaiser)
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Robotermechanische Greifintelligenz: Experten der Orthopädie stellen gemeinsam mit Patienten die Funktionsweise eines neuen Prototyps vor.

In der Regel sind Armprothesen entweder nur kosmetische Ebenbilder der verlorenen Extremität oder sie bieten im Vergleich zur menschlichen Hand nur stark vereinfachte Funktionen. Seit Anfang Juni wird im Institut für Orthopädische Bewegungsdiagnostik der Orthopädischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) im Annastift weltweit zum ersten Mal der Prototyp einer neuen Roboterhand mit armamputierten Patienten getestet. „Im Vergleich zu den bisher verfügbaren Prothesenhänden besitzt die in Italien entwickelte Hand eine ,robotermechanische Greifintelligenz‘, die durch ein ausgeklügeltes System aus künstlichen Sehnen, Umlenkrollen und Differentialgetrieben erzielt wird“, erläutert Prof. Henning Windhagen, Direktor der MHH-Klinik für Orthopädie.

Intuitive Bewegung aller Finger gleichzeitig

Dank des neuen Systems können erstmals die Bewegungen aller Finger gleichzeitig und intuitiv mit nur einem Motor gesteuert werden. Durch die Fingerkonstruktion passt sich die Hand an die unterschiedlichsten Formen wie rund, eckig oder flach an, so dass das mühsame Erlernen verschiedener Greifmuster – wie es bei herkömmlichen Prothesen notwendig war – wegfällt.

In die Entwicklung dieser Greifintelligenz sind Forschungsergebnisse des Instituts für Orthopädische Bewegungsdiagnostik aus besonders aufwändigen, zweijährigen Bewegungsstudien mit gesunden Probanden und betroffenen Patienten eingeflossen. „In den vergangenen Monaten haben wir uns auf eine erste Testreihe mit einem vorläufigen Prototyp der Roboterhand konzentriert“, erklärt Dr. Eike Jakubowitz, Leiter des Instituts und Leiter der Studie. „Unsere Patienten sind integraler Bestandteil der Entwicklung in dem von der EU geförderten Forschungsprojekt Softpro“, ergänzt Prof. Windhagen. Die Ergebnisse dieser ersten Versuchsreihe seien dazu genutzt worden, die Greifintelligenz zu verfeinern, so dass der finale Prototyp mit den jetzt anstehenden Patiententests unter simulierten Alltagsbedingungen im Labor geprüft werden kann.

Patienten können Nähnadel greifen

Zwei Patienten aus der Region Hannover haben bereits an der Testreihe teilgenommen. Der neue Prototyp erlaubt es ihnen, einen Pappbecher zu greifen, ohne ihn zu zerdrücken. Zudem können sie mit einem filigranen Spitzgriff eine Nähnadel aufnehmen und halten.

Ziel des multizentrischen Projekts ist es, die Technologie innerhalb der nächsten zwei Jahre in eine prothetische Anwendung zu überführen. Jakubowitz erklärt. „Weil der Motorstrom je nach Greifkraft unterschiedlich groß ausfällt, wird diese Information beispielsweise dazu genutzt, dem Armamputierten eine Rückmeldung zu geben. So kann er auch ein Ei aus dem Supermarktregal nehmen, ohne es mit der Prothesenhand zu zerdrücken.“

http://orthogo.org

www.mh-hannover.de

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