Mini-Magnete kontrollieren Prothesen besser

Prothesen lassen sich kümftig deutlich besser ansteuern.

Bild: mit.edu

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine neue Technologie entwickelt, mit der Menschen ihre Beinprothese besser kontrollieren können. Sie implantierten kleiner magnetische Perlen in das Muskelgewebe innerhalb des Beinstumpfs, mit deren Hilfe sie die Bewegungen des Muskels erfassten. Diese Infos leiten sie innerhalb von Millisekunden an die bionische Prothese weiter. Diese Rückkopplung führt zu einer genaueren Steuerung der Prothese.

Vermessung in Echtzeit

Magnetomicrometry (MM) nennt MIT-Postdoc Cameron Taylor das Verfahren. Er konnte zeigen, dass mit dieser Technik schnelle und genaue Muskelmessungen bei Tieren gelingen. Sie hoffen, den Ansatz in den nächsten Jahren bei Menschen mit Amputation zu testen. Bei heutigen bionischen Prothesen werden die elektrischen Signale der Nerven erfasst, die die Prothese steuern. Das geschieht mit Elektroden, die auf der Haut befestigt oder implantiert werden.

In beiden Fällen bietet dieses Elektromyographie (EMG) genannte Verfahren nur Informationen über die elektrische Aktivität der Muskeln, nicht über deren Ausdehnung und Kontraktion oder die Geschwindigkeit, mit der das geschieht. "Man kann nur sehen, was das Gehirn dem Muskel sagt, aber nicht, was der Muskel tatsächlich tut", sagt Taylor.

Deutlich weniger Rechenzeit

Mit MM gelingt es, die relativen Bewegungen der Magnete zueinander zu erfassen und die Geschwindigkeit, mit der sie das tun. Dass die Information nahezu in Echtzeit weitergegeben wird, liegt an einem Algorithmus, den Taylor und Hugh Herr, Professor für Medienkunst und -wissenschaft sowie Leiter der MIT-Biomechatronik-Gruppe entwickelt haben.

Diese neue Rechenvorschrift reduziert den Zeitaufwand drastisch, den die Sensoren zur Bestimmung der Positionen der kleinen implantierten Magnete benötigen. Dies half den Wissenschaftlern, eine der größten Hürden für die Verwendung von MM zur Kontrolle von Prothesen zu überwinden, nämlich die lange Verzögerungszeit für solche Messungen.

Quelle: www.pressetext.com/Wolfgang Kempkens