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Medizin

Beinprothese mit Berührungsempfinden erleichtert das Gehen und lindert Phantomschmerzen

Mittwoch, 11. September 2019

/primipil, stock.adobe.com

Zürich – Die Implantation von Elektroden auf den Nervus tibialis, die Informationen von Berührungs- und Lagesensoren der Prothese ans Gehirn weiterleiten, haben 2 Oberschenkelamputierten zu einem verbesserten Gangbild verholfen. Auch die Phantomschmerzen lassen sich laut dem Bericht in Nature Medicine (2019; 25: 1356-1363) mit dem Neurofeedback-System lindern.

Da Menschen mit einer Oberschenkelamputation nicht spüren, wo sie auftreten, fällt es ihnen häufig schwer, ihrer Prothese zu vertrauen. Sie verlassen sich deshalb oft zu stark auf ihr intaktes Bein. Dies hat eine eingeschränkte Beweglichkeit und eine frühe Ermüdung zur Folge. Hinzu kommt, dass viele Amputierte unter quälenden Phantomschmerzen leiden, die oft nur unzureichend auf Medikamente ansprechen.

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Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Stanisa Raspopovic von der Eidgenös­sischen Technischen Hochschule Zürich könnte für beide Probleme eine Lösung gefunden haben. Sie besteht aus einem Neurofeedback-System, das dem Gehirn Informationen über die Position des Fußes und die Stellung des Knies der Prothese in Echtzeit übermittelt.

Die Forscher statteten eine kommerziell erhältliche Oberschenkelprothese mit elektro­nischem Hightech-Kniegelenk mit mehreren Sensoren aus. Sensoren an der Sohle registrierten die Berührung der Prothese mit dem Boden. Ein Sensor im Kniegelenk ermittelte die aktuelle Stellung des Kniegelenks. Die Informationen wurden über eine Software in elektrische Signale umgewandelt, mit der im Oberschenkel der Nervus tibialis stimuliert wurde. Dazu wurden den Probanden der Studie mehrere Elektroden in den Stumpf implantiert.

Der Nervus tibialis leitet die Signale über seine sensiblen Anteile nach einer Umschaltung im Rückenmark an den Gyrus postcentralis weiter, der ersten Schaltstelle für das Berüh­rungsempfinden im Gehirn.

In einer ersten klinischen Studie wurden an einer Klinik in Belgrad zwei Oberschenkel-amputierte Patienten mit den Elektroden versehen. Beide Patienten haben nach den jetzt publizierten Ergebnissen einen doppelten Nutzen. Einmal fällt ihnen das Gehen mit angeschaltetem Neurofeedback-System deutlich leichter. Sie konnten sich auf unebenem Untergrund, etwa einer Sandfläche, leichter bewegen. Das Gangbild war weniger an­strengend, was Raspopovic durch einen reduzierten Sauerstoffverbrauch zeigen konnte.

Auch mental war das Gehen mit dem Neurofeedback aus der Prothese weniger anstrengend, wie die Forscher durch die Analyse der Gehirnaktivität belegen konnten. Die Probanden mussten sich nicht so sehr auf das Gehen konzentrieren und sie konnten Ihre Aufmerk­samkeit stattdessen auf andere Aufgaben richten.

Das Neurofeedback linderte zudem die Phantomschmerzen, unter denen die beiden Patienten litten. Im Rahmen eines einmonatigen Neurostimulation-Therapieprogramms gelang es den Forschern, diesen Schmerz bei einem Probanden deutlich zu reduzieren. Der andere berichtete sogar, dass er bei der Stimulation des Nerven völlig ohne Schmerzen sei. © rme/aerzteblatt.de

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