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„Bionische“ Armprothesen

Stand der Forschung und Entwicklung

“Bionic” arm prostheses

State of the art in research and development

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Zusammenfassung

Hintergrund

Weltweit wird eine neue Generation von Armprothesen entwickelt. Diese sog. „bionischen“ Prothesen sollen zusätzliche Funktionen bieten, wie beispielsweise eine sensorische Rückkopplung, erweiterte Bewegungsmöglichkeiten, eine möglichst intuitive Steuerung der Bewegungen und eine natürlichere Kosmetik.

Stand der Forschung und Entwicklung

Für die unterschiedlichen Versorgungshöhen der oberen Extremität wurden in den letzten Jahren deutlich leistungsfähigere Prothesenkomponenten entwickelt. Zudem werden künstliche Hände klinisch getestet, die weitere Griffarten ermöglichen. Innovative Methoden der Signalgewinnung und Kommunikation mit dem Patienten werden intensiv erforscht.

Schlussfolgerung

Mehrere Patienten sind mit Prototypen neuer Armprothesen versorgt worden. Die Ergebnisse sind momentan noch durch die eingeschränkte Kommunikation zwischen Mensch und Prothese limitiert. In naher Zukunft sind erweiterte Möglichkeiten zur Prothesensteuerung zu erwarten.

Abstract

Background

A new generation of arm prostheses is being developed worldwide. These so-called bionic prostheses are intended to offer additional functions, such as sensory feedback, extended range of possible movement, intuitive movement control as far as possible, and a more natural cosmetic appearance.

State of the art in research and development

In recent years, prosthetic components with much enhanced performance have been developed for use at various levels of the upper limb. Artificial hands that allow for additional grips are are being tested in clinical settings. Innovative methods of signal acquisition and communication with the patient are being intensively researched.

Conclusion

Several patients have been provided with prototypes of new arm prostheses. At the moment, the results are limited by the restricted communication between patient and prosthesis. However, we can expect the options for prosthesis control to be extended in the near future.

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Literatur

  1. Atkins DJ, Heard DCY, Donovan WH (1996) Epidemiologic overview of individuals with upper-limb loss and their reported research priorities. J Prosthet Orthot 8(1): 2–11

    Google Scholar 

  2. Craelius W (2002) The bionic man: restoring mobility. Science 295(5557): 1018–1021

    Article  PubMed  Google Scholar 

  3. Dhillon GS, Horch KW (2005) Direct neural sensory feedback and control of a prosthetic handarm. IEEE Trans Neur Syst Rehabil Eng 13(4): 468–472

    Article  Google Scholar 

  4. Egermann M, Thomsen M (2003) Myoelektrische Prothesen bei Kindern im Kindergartenalter. Analyse der Akzeptanz und erste Erfahrungen. Orthopäde 32(2): 164–169

    Google Scholar 

  5. Kargov A, Pylatiuk C, Martin J et al. (2004) A comparison of the grip force distribution in natural hands and in prosthetic hands. Disabil Rehabil 26(12): 705–711

    Article  PubMed  Google Scholar 

  6. Kennedy PR, Kirby MT, Moore MM et al. (2004) Computer Control Using Human Intracortical Local Field Potentials. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 12(3): 339–344

    Article  PubMed  Google Scholar 

  7. Kuiken TA, Dumanian GA, Lipschutz RD et al. (2004) The use of targeted muscle reinnervation for improved myoelectric prosthesis control in a bilateral shoulder disarticulation amputee. Prosthet Orthot Int 28(3): 245–253

    PubMed  Google Scholar 

  8. Kyberd PJ (2004) Research and the future in myoelectric prosthetics. In: Ashok Muzumdar (ed) Powered upper limb prostheses: control, implementation and clinical application. Springer, Berlin Heidelberg New York, pp 175–190, ISBN 3540404066

  9. Matussek J, Neff G (2003) Die Kunsthand: Ein Überblick Über die prothetische Versorgung der Hand. Orthopäde 32(5): 406–412

  10. Müller-Putz GR, Scherer R, Pfurtscheller G, Rupp R (2005) EEG-based neuroprosthesis control: A step towards clinical practice. Neurosc Lett 382: 169–174

    Article  Google Scholar 

  11. Navarro X, Krueger TB, Lago N et al. (2005) A critical review of interfaces with the peripheral nervous system for the control of neuroprostheses and hybrid bionic systems. J Peripher Nerv Syst 10(3): 229–258

    Article  PubMed  Google Scholar 

  12. Pylatiuk C, Schulz S (2005) Using the internet for an anonymous survey of myoelectrical prosthesis wearers. Proc Myoelectric Controls Symposium (MEC 2005), 15.–19. August 2005, Fredericton, Kanada, pp 255–257

  13. Pylatiuk C, Kargov A, Schulz S (2006) Design and evaluation of a low cost force feedback system for myoelectric prosthetic hands. J Prosthet Orthot 18(2): 1–5

    Article  Google Scholar 

  14. Reischl M, Pylatiuk C, Mikut R (2004) Patientenindividuelle Steuerung von multifunktionalen Handprothesen. OT 55(10): 798–800

    Google Scholar 

  15. Riso RR (1999) Strategies for providing upper extremity amputees with tactile and hand position feedback-moving closer to the bionic arm. Technol Health Care 7(6): 401–409

    PubMed  Google Scholar 

  16. Schulz S, Pylatiuk C, Reischl M et al. (2005) A Lightweight Multifunctional Prosthetic Hand. Robotica 23(3): 293–299

    Article  Google Scholar 

  17. Sears HH, Iversen EK, Hays KB, Dyck AD (1999) Method and apparatus for controlling an externally powered prosthesis. Patentanmeldung US5888213

  18. Sensky T (1980) A consumer’s guide to „bionic arms“. Br Med J 281(6233): 126–127

    PubMed  Google Scholar 

  19. Silcox DH 3rd, Rooks MD, Vogel RR, Fleming LL (1993) Myoelectric Prostheses. J Joint Bone Surg Am 75(12): 1781–1791

    Google Scholar 

  20. Warwick K, Gasson MN, Hutt BD et al. (2003) The Application of implant technology for cybernetic systems. Arch Neur 60(10): 1369–1373

    Article  Google Scholar 

  21. Weir RF (2004) Research trends for the twenty-first century. In: Meier RH 3rd, Atkins DJ (eds) functional restoration of adults and children with upper extremity amputation. Demos Medical Publishing, New York, pp 353–362, ISBN 1888799730

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Danksagung

Die Autoren danken den beteiligten Mitarbeitern der Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, insbesondere der Orthopädischen Werkstätten und Herrn Joachim Frühauf für Ihr außerordentliches Engagement.

Interessenkonflikt

Es besteht kein Interessenkonflikt. Der korrespondierende Autor versichert, dass keine Verbindungen mit einer Firma, deren Produkt in dem Artikel genannt ist, oder einer Firma, die ein Konkurrenzprodukt vertreibt, bestehen. Die Präsentation des Themas ist unabhängig und die Darstellung der Inhalte produktneutral.

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Pylatiuk, C., Döderlein, L. „Bionische“ Armprothesen. Orthopäde 35, 1169–1175 (2006). https://doi.org/10.1007/s00132-006-1002-2

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