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Forschung

Sichere Prothesen

Montag, 15. Dezember 2008

Hightech aus der TU Berlin hilft Menschen nach Amputationen

So wird die Prothese in den Knochen eingebracht
So wird die Prothese in den Knochen eingebracht
Lupe

Allein in Deutschland leben etwa 300000 Menschen, denen ein Arm oder ein Bein amputiert werden musste. Sie werden üblicherweise mit einer Schaftprothese versorgt. Für elf bis achtzehn Prozent dieser Patienten hat eine solche Prothese allerdings so gravierende Nachteile, dass sie sie nur sehr eingeschränkt nutzen können. Hautreizungen, Schmerzen und Infektionen lassen sich oft nicht vermeiden. Durch unphysiologische Lasteinleitung können Druckgeschwüre der Haut und Fehlstellungen des Stütz- und Bewegungsapparates entstehen. Die unzureichende Kraftübertragung zwischen Prothese und Extremität setzt der Mobilität oft enge Grenzen.

Hingegen schreitet die technische Entwicklung der Prothesen selbst rasant voran: Mikroprozessorbasierte und myoelektrische Steuerungen sind heute Stand der Technik und ermöglichen eine immer bessere Mobilisierung, die jedoch durch die konventionelle Schafttechnik bei vielen Patienten wieder allzu stark gebremst wird.
In der Forschung werden deshalb nicht nur die unterschiedlichsten Variationen der Schaftversorgung, sondern auch neue unkonventionelle technische Möglichkeiten zur Ankopplung von Exoprothesen an den menschlichen Körper entwickelt und erprobt. Dabei rückt die Umsetzung einer Vision der letzten Dekaden, Exoprothesen durch die Haut hindurch im Knochen zu verankern, langsam näher. Bisher ungelöste Probleme sind dabei aber die ständige Infektionsgefahr sowie mögliche mechanische Einflüsse auf die Prothese, zum Beispiel durch Stolpern.

Das Fachgebiet Medizintechnik der TU Berlin unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Marc Kraft befasst sich derzeit unter anderem mit der Analyse und Bewertung von potenziell gefährlichen mechanischen Belastungen beim Gebrauch von im Knochen verankerten Gliedmaßenprothesen mit dem Ziel, das Sicherheitsrisiko zu minimieren. Er geht davon aus, dass knochenverankerte Exoprothesen in Zukunft neben gesteigertem Komfort und verbesserter Mobilität auch einen spürbaren Sicherheitsgewinn für Prothesenträger – sogar im Vergleich zu jetzigen Standardversorgungen – bieten.

Als Verbundpartner in dem vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekt "Technische Realisierung von transkutanen, knochenverankerten Extremitätenprothesen zur Verbesserung der Mobilität und Sicherheit bei amputierten Patienten (TExoPro)" untersuchen die TU-Medizintechniker die Akzeptanz einer solchen Verankerung von Gliedmaßenprothesen im Knochen. Mit Unterstützung der Amputierteninitiative e.V. werden dafür Patienten befragt. Die biomechanische Lastsituation wird in Zusammenarbeit mit der Otto Bock Healthcare GmbH und der Orthopädischen Klinik der MH Hannover analysiert. Die Wissenschaftler erwarten, dass es möglich sein wird, über ein Sicherheitselement in der Prothese die Einleitung von Überlasten in den Stumpf zu verhindern. Weiterhin wird nach Lösungen für die Verringerung der Infektionsgefahr am Hautdurchtritt gesucht. Hier kann auf Vorarbeiten in einem Sonderforschungsbereich an der TU Braunschweig aufgebaut werden, in dessen Fokus spezifische Polymere standen.

Dieses Themengebiet wird auch bei der 2. europäischen Konferenz "Technically Assisted Rehabilitation" eine große Rolle spielen: Dazu werden am 18. und 19. März 2009 mehr als 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem In- und Ausland in Berlin erwartet. Veranstalter sind das Zentrum für innovative Gesundheitstechnologie (ZiG) an der TU, Fraunhofer IPK und VDI/VDE-IT gemeinsam. Im Mittelpunkt stehen die technisch unterstützte Rehabilitation bei muskuloskeletalen Erkrankungen, Sehbeeinträchtigungen, Störungen des zentralen Nervensystems und Hörbehinderungen.

Prof. Dr. Marc Kraft, Dr. Monika Huber / Quelle: "TU intern", 12/2008

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