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Gesundheit Eine neuartige Prothese lässt Patienten wieder ihre Waden und Füßen spüren
Mehr Gesundheit Eine neuartige Prothese lässt Patienten wieder ihre Waden und Füßen spüren
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17:02 11.09.2019
Forscher Giacomo Valle und Patient Savo Panic: Panic sagte, wenn er die Augen schließe, fühle es sich an, als habe er sein Bein wieder zurück. Quelle: Federica Barberi
Zürich

Zwei Patienten mit einer Beinamputation am Oberschenkel können Teile des Fußes und die Wade wieder spüren. Möglich macht dies eine neuartige Prothese, bei der Sensoren mit Nerven im Oberschenkel verbunden sind. Die Entwickler, eine internationale Forschergruppe um Stanisa Raspopovic von der ETH Zürich, fanden heraus: Die Patienten haben größeres Vertrauen in das künstliche Bein, das Laufen ist für sie körperlich und mental weniger anstrengend. Außerdem sind Phantomschmerzen stark reduziert bis vollständig verschwunden. Die Studie ist im Fachjournal "Nature Medicine" erschienen.

Elektrische Signale vermitteln Gefühle

Die Forscher verwenden drei Sensoren an der Fußsohle (zentraler Mittelfuß, seitlicher Mittelfuß und Ferse), die über elektrische Signale das Gefühl von Berührung, Druck oder Vibration erzeugen. Ein weiterer Sensor im künstlichen Kniegelenk misst, wie stark das Knie angewinkelt ist. Das davon ausgehende Signal gibt dem Patienten das Gefühl, die Wade des amputierten Beins zu spüren. Die Signale werden über Bluetooth an einen Controller übermittelt, der mit vier Elektroden verbunden ist, die in den Schienbeinnerv des Beinstumpfes eingepflanzt wurden.

Phantomschmerz sank um 80 Prozent

Einen Monat verwendeten die Forscher darauf, die Prothese und ihre Sensorik zu kalibrieren. Am Ende spürten die Patienten die ausgewählten Stellen des amputierten Beins. In dieser Phase sank das Gefühl von Phantomschmerzen bei einem Patienten um 80 Prozent, bei dem anderen verschwand er ganz. "Durch Behandlungen mit gezielt entworfenen Mustern der Nervenstimulation konnten wir die Phantomschmerzen der Probanden nach nur einem Monat Test bis zur vollständigen Unterdrückung lindern", erklärte Raspopovic. Patient Savo Panic sagte, wenn er die Augen schließe, fühle es sich an, als habe er sein Bein wieder zurück.

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Auch erfahrene Prothesennutzer erzielten Verbesserungen

Die Forscher ließen die Patienten verschiedene Versuche durchführen, etwa das Laufen auf Sand. Mit eingeschalteten Sensoren steigerte ein Patient seine durchschnittliche Wegstrecke pro Minute um 3,5 Meter, der andere um 5,7 Meter. Die Patienten verbrauchten mit Sensoren-Rückmeldung weniger Sauerstoff und konnten eine Konzentrationsaufgabe besser bewältigen. Sie gaben an, ein größeres Vertrauen in die Prothesen mit Sensorik zu setzen als in solche ohne Sensoren. "Interessanterweise wurden die Ergebnisse mit zwei erfahrenen Prothesennutzern erzielt, für die nur begrenzte Verbesserungsmöglichkeiten bei der Verwendung von Prothesen zu erwarten sind", so die Wissenschaftler.

Mediziner sehen großes Potenzial

Rüdiger Rupp vom Universitätsklinikum Heidelberg, der nicht an der Studie beteiligt war, bescheinigt der Untersuchung großes Potenzial. Ähnliche Methoden für Amputationen am Sprunggelenk gebe es zwar bereits. "Doch oberhalb des Knies ist eine solche Anwendung neu." Je weiter der Nerv vom Fuß entfernt sei, desto schwieriger werde es, die richtigen Nerven zu stimulieren. Der Leiter der Sektion Experimentelle Neurorehabilitation vermisst allerdings Angaben darüber, ob die Stimulationsintensität über die Zeit erhöht werden musste.

Der Zugewinn für den Patienten beim Gehen und Bewegen sei nicht sehr groß, sagt Rupp. Für ihn sind die Ergebnisse im Hinblick auf die Phantomschmerzen bedeutsamer: "Es ist für Patienten sehr wichtig, dass sich die Schmerzen verringern." Für Rupp wären die nächsten Schritte eine Anwendung an mehr Patienten, über einen längeren Zeitraum und im Alltag der Patienten.

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RND/dpa

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