Prothetische Gliedmaßen: Sollten sie jetzt weiter fortgeschritten sein?

"Die psychologischen Herausforderungen für Amputierte sind entmutigend. Mehr kann getan werden, aber in meinen Augen liegt der Schlüssel zum Erfolg darin, dem Amputierten zu ermöglichen, sich nahtlos in Aktivitäten des täglichen Lebens einzuarbeiten", sagt David Hankin.

Hankin ist CEO der Alfred Mann Foundation - einer medizinischen Forschungsstiftung mit Sitz in Kalifornien, die sich der Entwicklung fortschrittlicher medizinischer Technologien für Menschen mit schwächenden medizinischen Bedingungen widmet, mit dem Ziel, ihre Gesundheit und ihre allgemeine Lebensqualität zu verbessern.

Ein Bereich, auf den sich die Stiftung konzentriert, ist der Verlust von Extremitäten - ein Zustand, mit dem etwa 1,7 Millionen Amerikaner leben.

Nach Angaben der Amputee Coalition treten in den USA jedes Jahr etwa 185.000 Amputationen auf, von denen 97% untere Extremitäten sind.

Die Hauptursachen für den Verlust von Gliedmaßen sind Gefäßerkrankungen - einschließlich Diabetes und periphere arterielle Verschlusskrankheit - und Traumata. Eine sehr kleine Anzahl von Amputationen wird durch Krebs verursacht.

Physische und psychische Schwierigkeiten

Personen, die mit Extremitätenverlust leben, können körperlich und geistig Schwierigkeiten haben.

Nicht nur ist der Verlust von Gliedmaßen eine schwächende Krankheit an sich, sondern kann auch andere Bedingungen verursachen, die den allgemeinen Gesundheitszustand einer Person beeinflussen. Zum Beispiel müssen Personen mit einem geringeren Verlust an Gliedmaßen oft viel mehr Energie verwenden, um sich auf verschiedenen Bodenflächen und im Gelände bewegen zu können, und um Strecken zurückzulegen, die bei Personen mit intakten Gliedmaßen kein Problem darstellen.

"Die zusätzliche Energie und die Abnutzung anderer Körperteile bereiten dem Amputierten eine Menge medizinischer Probleme", sagt Hankin.

In einem psychologischen Sinn sagt Hankin, dass viele Amputierte Gefühle der Unzulänglichkeit erfahren können, wenn es darum geht, alltägliche Aufgaben zu erledigen. Zum Beispiel kann etwas so einfach wie Geld aus einer Brieftasche nehmen viel länger dauern, was Verlegenheit verursachen kann, wenn die Person in einer Lebensmittelgeschäft Linie steht.

Wenn es um die Rehabilitation von Amputierten geht, sind Prothesen die erste Anlaufstelle. Aber Hankin sagt, dass die Ablehnung von künstlichen Gliedmaßen - besonders der oberen Gliedmaßen - hoch ist. Dies liegt daran, dass die meisten Prothesenvorrichtungen für die obere Extremität keine fortgeschrittenen Funktionen aufweisen, die es dem Amputierten ermöglichen, die täglichen Aktivitäten effektiv auszuführen.

"Viele enden damit in einem Schrank oder in einer Schublade und nicht am Amputierten", sagt Hankin und fügt hinzu:

"Es gibt bei einigen Amputierten das Gefühl, dass nicht genug getan wurde oder wird, um die Technologien zu verbessern, die ihnen zur Verfügung stehen, und dass es keine Hoffnung gibt."

Prothesen: Die Straße so weit

Es wird angenommen, dass die erste Prothese der Welt vor mehr als 3.000 Jahren entstand, nachdem eine falsche Zehe aus Leder und Holz auf einer ägyptischen Mumie gefunden wurde, die im Jahr 2000 in der Nähe der antiken Stadt Theben gefunden wurde.

Aber natürlich hat sich die Prothetik seitdem stark verändert - hauptsächlich in der Funktion und nicht so, wie sie aussieht. Im Jahr 1912 erfand David Dorrance den körperbetriebenen Arm. Dies war ein Gerät, bestehend aus Lederriemen und einem geteilten Haken. Mithilfe der Kraft ihres verbleibenden Arms konnte der Träger die Haken öffnen und schließen und Gegenstände aufnehmen.

Einige Wissenschaftler glauben, dass diese Kreation den Weg für die Zukunft von Prothesen frei gemacht hat.

"Für Amputierte der oberen Extremitäten wurden weltweit motorbetriebene, robotergesteuerte Hände und Arme entwickelt, um die Mängel des körperbetriebenen Hakens zu beheben", sagt Hankin. "Diese Hände und Arme nehmen die Form menschlicher Hände an und sehen aus wie in einem Science-Fiction-Film."

Wenn es um die Prothetik der unteren Gliedmaßen geht, sagt Hankin, dass die Technologie noch weiter fortgeschritten ist:

"Angetriebene Füße, Knöchel und Knie ermöglichen einem Beinamputierten einen natürlicheren Gang und absorbieren gleichzeitig einen Großteil der zusätzlichen Belastung, die sonst vom Rumpf des Amputierten absorbiert würde."

Er fügt hinzu, dass die Kinetik der Prothesen der unteren Gliedmaßen ebenfalls verbessert wurde, was bedeutet, dass Beinamputierte in der Lage sind, schwierige Oberflächen und Entfernungen viel einfacher zu bewältigen.

Aber warum fühlen sich manche Amputierte bei solchen Verbesserungen der Prothesen auch weiterhin so, als wären sie nicht weit genug fortgeschritten?

Die Zukunft der Prothesen

Denken Sie vor 20 Jahren zurück. Die meisten von uns besaßen kein Mobiltelefon, das Internet war immer noch anwählbar und eine Tablette war nur eine Form von Medikamenten. Unnötig zu sagen, dass die Technologie in den letzten zwei Jahrzehnten sicherlich Fortschritte gemacht hat. Aber wurde die Welt der künstlichen Gliedmaßen zurückgelassen?

"Die Menschen haben in den letzten 20 Jahren große technische Fortschritte gemacht, aber erst jetzt sehen wir Verbesserungen bei Signalverarbeitung, Materialwissenschaften, Elektronik usw., die bei Prothesen angewendet werden", sagt Hankin.

Obwohl Verbesserungen bei den Prothesen vorteilhaft waren und Amputierten ihre täglichen Aktivitäten besser ausführen können, stellen sie dem Amputierten keine sensorischen Informationen zur Verfügung. Darüber hinaus ist der Amputierte nicht in der Lage, die prothetische Gliedmaße auf natürliche Weise mit ihrem Geist zu kontrollieren.

Dies sind die wichtigsten Forschungsschwerpunkte für die künstliche Gliedmaßenforschung, und es scheint, dass Wissenschaftler näher rücken.

Medizinische Nachrichten heute berichteten kürzlich über den ersten Amputierten der Welt, der in der Lage war, in Echtzeit mit einer sensorisch verbesserten künstlichen Hand "zu fühlen".

Die Prothese wurde von Silvestro Micera und Kollegen von der École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) in der Schweiz und der Sant'Anna School of Advanced Studies (SSSA) in Italien entwickelt.

Ein Video, das die Kreation beschreibt, ist unten:

Die prothetische Hand mit Sensoren und Elektroden wurde mit dem Oberarm von Dennis Aabo Sørensen aus Dänemark verbunden, der bei einem Feuerwerksunfall seine linke Hand verlor.Impulse, die vom zentralen Nervensystem verstanden werden konnten, wurden durch die Elektroden geschickt, als Sørensen einen Gegenstand berührte und ihn sofort spüren ließ.

Letztes Jahr haben wir über eine Studie berichtet, in der die Entdeckung von neuronalen Aktivitätsmustern beschrieben wird, die auftreten, wenn Tiere Objekte manipulieren, die künstlich künstlich hergestellt werden können - ein Prozess, der die Herstellung von berührungsempfindlichen Prothesen unterstützen könnte.

Die Alfred-Mann-Stiftung hat auch implantierbare myoelektrische Sensoren (IMES) entwickelt. Dies sind implantierbare Sensoren, mit denen ein Amputierter seine künstlichen Gliedmaßen mit seinen Gedanken steuern kann. Das IMES-System wird derzeit in den USA und in Europa klinisch getestet.

"Die Verwendung solcher Systeme mit robusten, leistungsfähigen Roboterarmen, die bequem auf den Amputierten passen, wird wahrscheinlich die Abstoßung reduzieren, die Funktion erhöhen und dem Amputierten eine bessere Lebensqualität ermöglichen", sagt Hankin.

Steigende Investitionen können der Schlüssel sein

Es ist klar, dass Wissenschaftler hart daran arbeiten, die Prothetik voranzutreiben. Aber wie alle technologischen Verbesserungen sind Investitionen der Schlüssel.

Hankin sagt, dass öffentliche Veranstaltungen mit Amputierten, wie den Paralympics, zeigen, dass Menschen mit Extremitätenverlust in der Lage sind, alltägliche Aktivitäten durchzuführen und sogar die Fähigkeiten von Personen mit intakten Gliedmaßen zu übertreffen - etwas, das Investitionen in prothetische Technologie erhöht .

Er addiert:

"Wir fangen an, die Berichterstattung in den Mainstream-Medien über diese Art von Veranstaltungen zu sehen, und die Berichterstattung zieht ein Publikum an, zieht werbende Unterstützung an usw.

Ich nenne dies das Mainstreaming dieser Art von Ereignissen - je mehr Menschen mit intakten Gliedmaßen über die amputierte Gemeinschaft lernen und verstehen, desto größer ist die Akzeptanz, die zu weiteren Investitionen in unterstützende Technologien führen wird. "

Hankin sagt, dass neben besseren sensorischen Technologien und Denkweisen mehr Investitionen erforderlich sind, um eine bessere Batterietechnologie zu entwickeln. "Roboterarme benötigen Kraft - wenn wir in kleineren und leichteren Paketen genügend Leistung liefern können, wird dies dem Amputierten sehr zugute kommen", fügt er hinzu.

Außerdem sagt er, dass das Gewicht von Prothesen sehr wichtig ist. Daher werden Investitionen in leichte Materialien für eine bessere und funktionellere Prothetik für Amputierte von Vorteil sein.

Laut Hankin führen solche Investitionen zu einem Weg: "Den Amputierten die Möglichkeit zu geben, sich besser in den Alltag zu integrieren, indem er bessere, funktionellere Gliedmaßen und Systeme zur intuitiven und natürlichen Bewegung der Gliedmaßen bietet."

Mit weiteren Studien, die untersuchen, wie Prothesen verbessert werden können, wird es wahrscheinlich nicht mehr lange dauern, bis die berührungsempfindliche und gedanklich kontrollierte Prothese für Amputierte auf der ganzen Welt verfügbar ist.

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