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Diese Seite wurde mit KI und maschinellem Lernen übersetzt.

(Pocket-lint) - Von präzisen mechanischen Armen, die für das delikate Klavierspielen gebaut wurden, bis hin zu Händen, die vom Marvel-Superhelden Iron Man inspiriert wurden, sind Prothesen nicht mehr die dummen Gummimodelle der alten Zeit.

Wir haben die erstaunlichsten technischen Prothesen zusammengefasst, die dem Träger lebensechten Halt, Gleichgewicht und Bewegung verleihen, indem sie sich mit den Muskeln eines Amputierten oder im Fall des Bebionic direkt mit dem Gehirn einer Person verbinden.

Außerdem sind es nicht nur Gliedmaßen. Forscher in Indien und den USA haben Prothesen entwickelt, um die Sprachboxen von Kehlkopfkrebspatienten und die Augen von Menschen mit Sehverlust zu ersetzen.

media.defense.govTechnische Prothetik Bild 3

Luke Arm

Mit atemberaubenden 10 angetriebenen Gelenken und sechs vorprogrammierten Griffen lässt sich der LUKE-Arm (Life Under Kinetic Evolution) in ähnlicher Weise von Skywalkers Arm in Star Wars inspirieren.

Die von Mobius Bionics hergestellte LUKE ist die einzige im Handel erhältliche Prothese mit einer angetriebenen Schulter, die es Amputierten, die ihren gesamten Arm verloren haben, ermöglicht, ihre Arme über ihren Kopf zu heben.

Die Griffe reichen vom Power-Griff für größere, schwerere Gegenstände bis zum Fine-Pinch-Griff, mit dem Gegenstände wie Erbsen und Reißverschlüsse festgehalten werden können. Es gibt sogar einen Werkzeuggriff zum Halten und Steuern von Heimwerkerwerkzeugen.

Open BionicsTechnische Prothetik Bild 4

Öffne den Heldenarm von Bionics

Für Kinder mit Prothesen kann die Schule eine schwierige Zeit sein, und hier kommt der Hero Arm ins Spiel. Der Hero Arm von Open Bionic aus Bristol ist eine angetriebene bionische Hand, die von den Muskeln des Trägers gesteuert wird.

Als weltweit erste medizinisch zertifizierte 3D-gedruckte Roboterprothese ist alles von der Hand über die Fassung bis zum Rahmen auf den Benutzer zugeschnitten, einschließlich der Griffarten.

Außerdem können Träger das Design personalisieren und Cover aus einer Reihe von Star Wars, Marvel, Disney und mehr auswählen. Die kleinste Hand ist in drei Größen erhältlich und wiegt nur 280 g, während der volle Arm weniger als 1 kg wiegt. Damit ist sie die leichteste im Handel erhältliche bionische Hand.

Johns Hopkins UniversityTechnische Prothetik Bild 5

Modulare Prothese

Die an der Johns Hopkins University entwickelte modulare Prothese ist in der Lage, nahezu jede Bewegung in menschlichen Armen und Händen auszuführen. Sie ist die „weltweit fortschrittlichste Prothese für die oberen Extremitäten“.

Es handelt sich um einen bionischen Arm, der mit mehr als 100 Sensoren ausgestattet ist, die ihm menschenähnliche Kraft, Geschicklichkeit und Bewegungsfreiheit verleihen. Er wurde speziell entwickelt, um amputierten Soldaten die volle Funktionalität wiederherzustellen.

Im Jahr 2016 war es die erste Prothese dieser Art, die chirurgisch am Stumpf eines Amputierten befestigt wurde, anstatt über eine Schlinge befestigt zu werden, die beim Träger Schmerzen und Blasen verursachen kann. Die US-Regierung hat die Produktion von sechs MPLs finanziert, die derzeit in den USA für die Neurorehabilitationsforschung verwendet werden. Weitere vier befinden sich in der Entwicklung.

Georgia TechTechnische Prothetik Bild 9

Klavierspielprothese

Ein Musiker, der nach einem Stromschlag im Jahr 2012 seinen Arm verloren hat, kann dank eines bionischen handgefertigten Arms des Georgia Institute of Technology wieder Klavier spielen.

2017 bauten die Forscher einen Ultraschallsensor, mit dem Jason Barnes und andere Amputierte einzelne Prothesenfinger mithilfe von Elektromyogrammsensoren (EMG) steuern können, die an seinen Muskeln angebracht sind.

Das System wird von einem Algorithmus angetrieben, der maschinelles Lernen verwendet, um zu bestimmen, wie viel Druck und Bewegung benötigt werden. Barnes startete letztes Jahr einen Kickstarter, um einen Roboterarm für das Trommeln zu finanzieren, traf aber sein Ziel nicht.

nsf.gov/newsTechnische Prothetik Bild 11

Argus II-Prothese

Für Patienten mit Retinitis Pigmentosa (RP) - einer Gruppe von Krankheiten, die Sehverlust verursachen - hat Second Sight ein bionisches Auge entwickelt, das als Argus II-Prothese bezeichnet wird.

Die Prothese arbeitet mit einer Kamera, die an einer vom Patienten getragenen Brille angebracht ist. Diese Kamera nimmt Bilder auf und wandelt sie in eine Reihe kleiner elektrischer Impulse um.

Die Impulse werden drahtlos an die Prothese gesendet, und eine Anordnung von 60 Elektroden mit einem Durchmesser von jeweils 200 Mikrometern auf der Oberfläche der Netzhaut erstellt eine Version dieses Bildes.

BiOMTechnische Prothetik Bild 12

BiOM emPOWER Knöchel

Für Patienten, die keine komplette Prothese für die unteren Gliedmaßen oder das gesamte Bein benötigen, hat BiOM den emPOWER-Knöchel entwickelt, eine Prothese, die Knöchel und Fuß eines Amputierten ersetzt.

Es ahmt den Widerstand und die Beugung eines menschlichen Knöchels in Echtzeit nach, um dem Träger Stabilität und Gleichgewicht zu geben, unabhängig davon, auf welcher Oberfläche er läuft, und gleichzeitig den Druck auf seine anderen Gelenke zu verringern.

Dies wiederum normalisiert ihren Gang und verringert das Potenzial für Arthrose. BiOM-Studien haben auch gezeigt, dass Träger beim Tragen des emPOWER-Knöchels 23% schneller laufen als bei normalen Fußprothesen.

BebionicTechnische Prothetik Bild 2

Bebionic

Es wurde mit Luke Skywalkers Hand in Star Wars verglichen und hat sogar Ähnlichkeiten mit der Technologie in The Terminator gezogen, doch die Bebionic ist tatsächlich die lebensechteste Handprothese der Welt.

Die als myoelektrische Prothese bekannte Bebionic-Hand verbindet sich direkt mit dem Gehirn des Trägers und wird von elektrischen Signalen gespeist, die auf natürliche Weise von den eigenen Muskeln erzeugt werden. Es bietet 14 verschiedene Griffmuster und Handpositionen, „die für fast alles ausgelegt sind, was Sie an einem durchschnittlichen Tag tun müssen“.

Es ist so geschickt, dass es sogar Schnürsenkel binden kann und automatisch die Griffigkeit ändert, falls etwas eine feinere Berührung benötigt oder das Objekt rutscht. Hersteller RSL Steeper verkauft zusätzlich einen Silikonhandschuh, der wie eine echte Hand aussieht.

Shadow RobotTechnische Prothetik Bild 6

Schattenhand

Die Shadow Hand der Shadow Robot Company ist dank ihrer unglaublichen Geschicklichkeit in der Lage, einen Zauberwürfel zu lösen und mithilfe seiner Kraftsensoren Blumen zu pflücken. Sie ist eine der fortschrittlichsten Roboterhände der Welt.

Mit 20 betätigten Freiheitsgraden und vier unterbetätigten Bewegungen, die der bionischen Hand insgesamt 24 Gelenke verleihen, hat die Prothese einen Bewegungsbereich, der fast identisch mit der einer menschlichen Hand ist. Dank seiner mechanischen Sehnen im Handgelenk kann es sogar die subtilen Biegebewegungen ausführen, die in einer menschlichen Handfläche beim Bewegen des kleinen Fingers zu sehen sind.

JL GonzalTechnische Prothetik Bild 7

Tätowierungsprothese

Über die alltäglichen Bewegungen hinaus gibt es eine Reihe von Prothesen, die für ganz bestimmte Aufgaben entwickelt wurden.

Der französische Künstler JL Gonzal baute kürzlich mit Ersatzteilen einer Schreibmaschine und eines Nanometers einen Arm, mit dem der in Lyon lebende Tätowierer JC Sheitan seine Karriere fortsetzen kann, nachdem er bei einem Unfall seine unteren Gliedmaßen verloren hatte. Die speziell angefertigte Prothese ist mit einer Nadel, Messgeräten und Schläuchen ausgestattet, damit sich Druckluft durch den Arm bewegen kann.

OssurTechnische Prothetik Bild 8

Ossur Cheetah Knie

Die Cheetah-Marke von Ossur ist bekannter für ihre Klinge, die von Jonnie Peacock und Oscar Pistorius getragen wird. Das Cheetah-Knie ist jedoch eine erstaunliche technische Leistung, die eine dreiphasige hydraulische Schaukel verwendet, die speziell für schnelles Biegen und Ausfahren beim Laufen und Sprinten entwickelt wurde. Es ist nicht zum Gehen gebaut und ist überwiegend eine Sportprothese, kann aber für Intervalltraining verwendet werden.

BlatchfordTechnische Prothetik Bild 13

Linx Beinsystem

Das Linx-Beinsystem ist so fortschrittlich, dass es kürzlich den MacRobert Award der Royal Academy of Engineering gewonnen hat - einen jährlichen Preis für Innovationen im Ingenieurwesen.

Ausgestattet mit vier CPUs und sieben Sensoren werden Nachrichten vom Knöchel bis zum Knie gesendet und mehr als 2.000 Mal am Tag angepasst, damit sich die Extremität so natürlich wie möglich anfühlt.

Die verschiedenen Abschnitte arbeiten zusammen, um vorherzusagen, wie sich der Träger bewegen wird, und reagieren automatisch auf seine Position. Die Einstellungen können dann über eine Bluetooth-Verbindung zwischen dem Bein und einem Telefon angepasst werden.

Innaumation Medical DevicesTech Prosthetics Bild 10

Aum Stimmprothese

Während Prothesen normalerweise als Ersatz für Gliedmaßen verwendet werden, hat ein indisches Forscherteam eine prothetische Sprachbox entwickelt, um die Stimmen von Kehlkopfkrebspatienten wiederherzustellen. Die so genannte Aum-Stimmprothese hilft nicht nur Menschen, die sich einer Laryngektomie unterzogen haben, wieder zu sprechen, sondern kostet nur 1 US-Dollar oder 80 Pence.

Ähnliche europäische Prothesen kosten in der Region von jeweils 350 USD. Das Aum-Gerät wiegt nur 25 g, ist nicht größer als ein Zentimeter und wird in den Hals von Patienten eingeführt, bei denen die Sprachbox entfernt wurde.

Schreiben von Victoria Woollaston. Bearbeiten von Adrian Willings.