Die Prothesentechnik konnte in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte machen. Insbesondere bei den feinmotorischen Fähigkeiten hat sich viel getan. Aber in Sachen Sensorik blicken auch Besitzer teurer, moderner Prothesen noch in die Röhre. Forscher der Johns Hopkins University und des Singapore Institute of Neurotechnology haben nun eine „e-dermis“ entwickelt, eine Art elektronische Haut, die den Trägern von Prothesen begrenzt sensorische Fähigkeiten im Bereich der Prothese wiedergeben kann.


Elektrische Haut für Prothesen

Die elektronische Haut besteht aus einer Kombination aus Stoff und Gummi. In letzteren Werkstoff sind die elektronischen Sensoren eingelassen, die für den Körper Nervenenden simulieren und so sowohl Berührungen und Schmerz an der Prothese fühlbar machen sollen. Die Technologie ist nicht invasiv und nutzt eine Technologie namens TENS (Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation), um die Signale an die Haut des Prothesenträgers weiterzuleiten. Damit diese Technologie einwandfrei funktioniert, müssen die Nervenenden des Patienten stundenlang kartografiert werden.


Bei stundenlangen Tests mit Patienten berichteten diese von Druckempfinden sowie einem „elektronischen Kitzeln“. Außerdem beschrieben die Probanden vereinzelt über tolerierbare Schmerzen. Es gelang den Probanden außerdem, genau zu bennenen, welche Finger der Prothese stimuliert wurden.

For the first time, a prosthesis can provide a range of perceptions from fine touch to noxious to an amputee, making it more like a human hand„, so Nitish Takor, der an dem Projekt beteiligt ist.

Anwendungsmöglichkeiten auch in der Robotik

Die Technologie ist durch das Schmerzempfinden unter anderem in der Lage, den Träger vor drohenden Schäden an ihrer Prothese zu warnen. „This is interesting and new, because now we can have a prosthetic hand that is already on the market and fit it with an e-dermis that can tell the wearer whether he or she is picking up something that is round or whether it has sharp points„, erklärt der Student Luke Osborn.

Momentan kann die elektronische Haut sensorisch zwischen runden und spitzen Objekten unterscheiden. In Zukunft soll es auch möglich sein, stattdessen oder sogar zusätzlich verschiedene Temperaturen wahrzunehmen. Nach Ansicht der Forscher könnten nicht nur Patienten mit Prothesen von der Technologie profitieren. Auch in der Raumfahrt und der Robotik hat die Technik durchaus mögliche Anwendungsbereiche.

via Johns Hopkins University

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