Das Start-op Open Bionics und der Spielehersteller Square Enix arbeiten zusammen an bionischen Armprothesen. (Bild: Screenshot verlinktes Video Deus Ex)
Fast drei Millionen Menschen leben weltweit mit einer amputierten Hand. Die Kosten für bionische Hand- und Armprothesen können stark variieren, je nach Komplexität und den verwendeten Technologien. Ein bionischer Arm kostete noch vor Jahren zwischen 50.000 bis 100.000 Euro. Zahlreiche Unternehmen arbeiten inzwischen daran, Prothesen kostengünstiger herzustellen und auf die individuellen Bedürfnisse der Träger einzugehen.
Eine dieser Firmen, die sich zum Ziel gesetzt hat, Prothesen dank 3D-Druck für jedermann kostengünstig anzubieten, ist Open Bionics. Das Unternehmen ist ein Start-up des Bristol Robotics Laboratory, des größten Roboterlabors in Großbritannien. Die Ideen für ihre Prothesen nehmen die Open-Bionic-Ingenieure aus Videospielen und Actionfilmen: Iron Man, Star Wars oder Königin Elsa aus dem Disney-Film „Die Eiskönigin“. Das Unternehmen gestaltete eine Handprothese nach Vorbild des Computerspiels „Metal Gear Solid“. Der Arm wurde innerhalb von 24 Stunden in einem Ultimaker 3D-Drucker gedruckt und mit sechs verschiedenen Bewegungsabläufen programmiert. Mit Hilfe der Rückenmuskeln kann der Amputierte die Hand einfach steuern.
Was kostet eine bionische Prothese?
- Der „Hero Arm“ von Open Bionic liegt zum Beispiel zwischen ca. 5.000 und 15.000 Euro. Er eignet sich für Erwachsene und Kinder ab 8 Jahren, bietet verschiedene Designs und Anpassungsmöglichkeiten.
- Ottobock Prothesen liegen je nach Modell und Funktionalität zwischen 20.000 und 60.000 Euro.
- Die "Luke" Armprothese von Mobius Bionics. Der Preis liegt je nach Konfiguration und Anpassung bei etwa 100.000 US-Dollar. Diese Kosten umfassen die fortschrittliche Technologie und die Anpassungsmöglichkeiten, die sie bietet, wie etwa eine motorisierte Schulter, die es ermöglicht, den Arm über den Kopf zu heben.
Bionic-Hand-Test mit der Metal-Gear-Solid-Hand (Quelle: Open Bionics)ar Solid Hand
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Naturgetreue Bewegungen
Die Nachfrage nach naturgetreuen Bewegungen von Prothesen ist groß. Nachdem der japanische Spielehersteller Square Enix seinen LiveAction-Trailer „Deus Ex - Mechanical Apartheid“ zum gleichnamigen Computerspiel veröffentlichte, war die Resonanz groß. Im Spiel tauschen gesunde Menschen ihre Gliedmaßen gegen High-Tech-Prothesen ein. Das Unternehmen bekam von vielen Menschen mit Amputationen Anfragen, ob es diese Prothesen schon zu kaufen gäbe. Daher startete Square Enix ein Projekt mit Open Bionic, um diese Deus-Ex-Prothesen zu realisieren.
Damit sich die Hand auch natürlich und flüssig bewegt, kommt eine spezielle Technik zum Einsatz. Bei der Entwicklung der neuen Handprothese werden die Bewegungen einer echten Hand per Motion Capturing in einen Computer eingespeist, der die Bewegungen anschließend auf die Prothese überträgt. Bedient werden die Prothesen, wie schon bei den anderen Produkten von Open Bionics, mit Hilfe der Oberarm-Muskeln.
Der technische Stand bionischer Armprothesen hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht und umfasst nun mehrere Schlüsseltechnologien und Funktionalitäten:
- Myoelektrische Steuerung: „Die Hand ist eine myoelektrische Prothese. Das bedeutet, dass EMG-Sensoren die Muskelaktivitäten unter der Haut lesen. Diese Bewegungen signalisieren der Hand, welches Griffmuster aktiv werden muss. Je nachdem wie die Schultermuskulatur angespannt wird, zeigt der Träger welche der fünf unterschiedlichen Programme - inklusive Öffnen und Schließen der Finger, Zeigen als auch den Dreifinger-Griff - ausgeführt werden soll.“ Dabei bewegt sich die Hand sehr fließend und natürlich. Wie Samantha Payne, Mitbegründerin von Open Bionics, die Technik erklärt.
- Mehrfachgelenkigkeit und -greiffunktionen: Bionische Hände wie die Michelangelo Hand von Ottobock und die Hero Arm von Open Bionics bieten eine Vielzahl von Griffarten und Bewegungsmöglichkeiten. Dies ermöglicht es den Nutzern, verschiedene Aufgaben des täglichen Lebens, wie das Greifen von kleinen Gegenständen oder das Halten von Werkzeugen, effizienter zu bewältigen.
- Sensorische Rückkopplung: Eine der neuesten Entwicklungen ist die Integration von sensorischen Rückkopplungssystemen, die es dem Träger ermöglichen, durch die Prothese ein gewisses Maß an Berührungsempfinden zu erhalten. Dies geschieht durch Sensoren, die Druck und Textur erkennen und diese Informationen an den Träger weitergeben. (Quelle Infona)
- Fortschritte in der Signalverarbeitung und Algorithmen: Moderne Prothesen verwenden fortschrittliche Algorithmen zur Verarbeitung der myoelektrischen Signale, was zu einer verbesserten Steuerung und Reaktionsfähigkeit der Prothese führt. Dies wird durch maschinelles Lernen und andere Techniken zur Verbesserung der Signalinterpretation unterstützt. (Quelle: Infona)
- Energieeffizienz und Batterielebensdauer: Durch die Verwendung energieeffizienter Komponenten und fortschrittlicher Batterietechnologien haben sich die Betriebszeiten der Prothesen erheblich verbessert, was zu weniger häufigen Ladezyklen und einer höheren Zuverlässigkeit im Alltag führt. (Quelle Infona)
