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Gesundheit
Oberösterreich
11.06.2019

Weltweit erste Beinprothese mit Gefühl

Verlieren Menschen ein Bein, ringen sie nicht nur mit eingeschränkter Mobilität, auch Phantomschmerzen machen ihnen zu schaffen. Künstliche Gliedmaßen mit sensorischem Feedback können Abhilfe schaffen. Jetzt steht eine neue Generation von Beinprothesen mit Gefühl vor der Markteinführung.

Wie kann etwas wehtun, das es nicht mehr gibt? Dr. Hubert Egger, Professor der Fachhochschule Linz, ist einer der weltweit führenden Prothesenforscher. Jahrelang arbeitete er mit versehrten Menschen im Krankenhaus, die ihm immer wieder von starken Schmerzen in ihrem nicht mehr vorhandenen Arm oder Bein erzählten.

Für den Prothetik-Experten war klar: Auch wenn Teile der Gliedmaßen nicht mehr vorhanden sind - das Gehirn und die Schaltkreise funktionieren, als wären sie noch da: Die verbliebenen Nerven liefern sinnlose Signale. Egger begann zu forschen. Seine Idee: Gedankengesteuerte Prothesen, die einen sensorischen Input liefern, um so gegen das Phänomen Phantomschmerzen zu wirken.

Meilenstein in der Prothetik

Bereits 2007 hatte Egger mit der Entwicklung der ersten gedankengesteuerten Armprothese weltweit für großes Aufsehen gesorgt. Seit 2011 werden Menschen mit schwersten körperlichen Beeinträchtigungen bereits mit dieser bionischen Prothese versorgt.

Nun ist Egger eine weitere Sensation gelungen: Seine fühlende Beinprothese ist bereit für die Markteinführung. „Obwohl es eine Beinprothese ist fühlt der Anwender der Prothese seinen Fuß am Boden“, sagt er.

Anknüpfungspunkt für die Entwicklung der fühlenden Beinprothese waren die verlegten Nervenenden, die früher Informationen aus dem Fuß ans Gehirn weitergeleitet haben. Diese werden bei einer Beinamputation abgetrennt und in den Körper zurückverlagert, um Druckstellen im Schaft von Beinprothesen zu vermeiden.

Für die Entwicklung des Prothesen-Prototyps wurde daher genau das Gegenteil gemacht. Chirurgen der Universitätsklinik Innsbruck reaktivierten bei einem Testanwender die Nervenden und verlegten diese in ein empfindliches Hautareal des Beinstumpfes. Zusammen mit Studenten der FH Oberösterreich entwickelte Egger schließlich den Prototyp seiner Erfindung, die heute im Technischen Museum Wien ausgestellt ist. Das Prinzip: Sensoren in der Sohle nehmen Sinneseindrücke auf und übermitteln sie an die umoperierten Nervenenden am Oberschenkel. Diese Impulse werden dadurch ins Gehirn weitergeführt, die es über Temperatur oder Bodenbeschaffenheit informieren. Das lässt Hindernisse besser erkennen und reduziert auch die Sturzgefahr beim Gehen deutlich. Zudem trägt der wiederhergestellte Informationstransfer auch zur natürlicheren Integration der Prothese in das Körperbild des Patienten bei. Vor allem Menschen mit starken Phantomschmerzen profitieren davon.

Medizinprodukt zur Serienreife entwickelt

Nach einer vierjährigen Entwicklungsarbeit hat das österreichische Start-up-UnternehmenSaphenusdas Bionik-Konzept übernommen und den darauf basierenden Prothesen-Zusatz „Suralis“ zur Serienreife entwickelt, womit - unabhängig vom Hersteller - jede bestehende Prothese nachgerüstet werden kann. Dieses Add-on, das Andreas Mühlenberend, Professor der Bauhaus Uni Weimar und mehrfach mit internationalen Preisen ausgezeichneten Industriedesigner, gestaltete, besteht aus einem Sensor-Innenschuh, der die Abrollbewegungen beim Gehen aufnimmt. Einer Funkübertragung leitet diese dann weiter an den Amputationsstumpf. Die Aktoren-Einheit gibt die Informationen der Abrollbewegung schließlich an die Nerven jenes Hautareals weiter, das zuvor zur Aufnahme der Abrollinformation durch einen chirurgischen Eingriff vorbereitet wurde. Diese nicht-invasive Informationsübertragung wird vom Gehirn als Information des amputierten Fußes wahrgenommen.

Toni Innauer, Olympiasieger und Saphenus-Mitgründer der ersten Stunde: „Der bionische Ansatz verbessert die Lebensqualität enorm“.

Toni Innauer, Olympiasieger und Saphenus-Mitgründer der ersten Stunde dazu: „Der bionische Ansatz verbessert die Lebensqualität enorm“. Saphenus wurde 2016 gegründet. Als Medizintechnik-Unternehmen fokussiert Saphenus auf innovative Technologien im Bereich der Sensorik und Aktuatorik. Die intelligenten Sensorsysteme für das Produkt Suralis wurden von IEE, einem der weltweit führenden Automobilzulieferer mitentwickelt

Marktstart in Österreich, Süddeutschland und Südtirol

In Europa tragen rund zwei Millionen Menschen eine Prothese. Allein in Österreich sind es 30.000, wobei es mehr Bein- als Armprothesen gibt. Betroffene haben ab sofort die Möglichkeit nähere Informationen über die fühlende Beinprothese unter saphenus.comabzurufen. Hier werden Fragen zu den verschiedenen Prothesenarten, der Versorgung sowie den Kosten beantwortet. Derzeit gibt es drei Kompetenzzentren für bionische Prothetik, in denen die fühlende Beinprothese angeboten wird: in der Universitätsklinik Innsbruck, der Privatklinik Bixsana in Brixen/Südtirol und in der Praxisgemeinschaft Garmisch-Partenkirchen in Süddeutschland. „Wir wollen nicht nur im D / A / CH-Raum präsent sein, die Zusammenarbeit mit Kliniken und Orthopädietechnikern in weiteren europäischen Ländern wird im nächsten Schritt angestrebt“, sagt der Geschäftsführer von Saphenus Medical Technology Rainer Schultheis. „Wir wollen die Kooperationen mit Kliniken und wissenschaftlichen Einrichtungen noch weiter intensivieren und die Prothesenhersteller als Partner gewinnen.“

Text: Rosi Dorudi; Bilder: Saphenus, Andreas Mühlenberend, Brixsana

Hubert Egger, Dr.

Professor an der Fachhochschule Linz

Egger ist einer der weltweit führenden Prothesenforscher und Erfinder der ersten fühlenden Beinprothese.