Mit der Michelangelo-Prothese ist es kein Problem, Schüsseln oder Teller zu halten. Der

Mit der Michelangelo-Prothese ist es kein Problem, Schüsseln oder Teller zu halten. Der gewöhnlichen Alltagsgestaltung steht also nichts mehr im Weg. Zur nahtlosen Anbindung an den Körper kommen Elektroden zum Einsatz.

Wer seine Hand durch ein tragisches Ereignis verliert, hat im Alltag zu kämpfen. Nichts ist wie zuvor und selbst kleine Dinge scheinen plötzlich unmöglich. Doch mit der Hightech-Prothese Michelangelo-Hand erhalten betroffene Personen ein großes Stück Lebensqualität zurück. Bürstenlose DC-Motoren von Maxon Motor spielen dabei eine wichtige Rolle.

Die menschliche Hand ist ein Meisterstück der Natur und hat uns zu dem gemacht, was wir heute sind. Mit ihr setzen wir kleinste Uhrwerke zusammen, werfen Bälle durch die Luft oder verständigen uns miteinander, wenn die Sprachbarrieren zu hoch sind. Umso schwieriger haben es Personen, die eine Hand etwa durch einen Unfall verlieren. Genau das ist Patrick Mayrhofer widerfahren. Seine Hände wurden bei einem Arbeitsunfall so stark verletzt, dass es kurz darauf zur Amputation seines linken Armes kam. Aber trotz dieses Schicksalsschlages hat sich der junge Mann nicht aus der Bahn werfen lassen. „Ich bin ein zielstrebiger Typ und wenn ich mir etwas in den Kopf setze, schaffe ich es auch.“ Eine Sonderbehandlung will er nicht; und die hat er auch nicht nötig. Denn dank seiner neuen Handprothese meistert er praktisch jede Alltagssituation ohne Probleme.

ottobock_michelangelohand

Damit der Anwender der Prothese alle Griffe mit dem richtigen Krafteinsatz bewältigen kann, misst ein Sensor die elektrischen Impulse an der Stumpfmuskulatur und leitet sie an einen Prozessor weiter.

Unmögliches wird möglich

Seine Prothese mit dem Namen Michelangelo-Hand ist vom Unternehmen Ottobock in Wien entwickelt worden. Sie verfügt über sieben Greifbewegungen, die der Nutzer durch Kontraktion seiner Stumpfmuskulatur ausführen kann. Somit wird zuvor alltägliches wieder möglich: einen Teller auf der Handfläche balancieren, ein Ei aus der Verpackung nehmen, die Speisekarte halten und sogar eine Banane schälen. Oder wie es Martin Wehrle, ein weiterer Michelangelo-Anwender, sagt: „Bei vielen Bewegungen greife ich den Gegenstand einfach, ohne groß darüber nachzudenken.“

Um der menschlichen Hand möglichst nahe zu kommen, mussten die Ingenieure bei Ottobock viele Jahre tüfteln und die ganze Elektronik und Mechanik in der Prothese miniaturisieren. Dadurch ist sie nur 520 Gramm schwer und angenehm zu tragen. Die Prothese wirkt nicht nur optisch natürlich, sondern fühlt sich auch so an – beispielsweise beim Händeschütteln; dank des künstlichen Handgelenks, welches gedämpft beweglich ist. Für die Antriebe der Greifmechanik werden ein bürstenloser Maxon-Motor des Typs EC 10 und eine angepasste Version des EC 45 verwendet. Der erste Motor treibt den Daumen und der zweite den Hauptantrieb mit Zeige- und Mittelfinger an. Ringfinger und kleiner Finger bewegen sich passiv. Der EC-Motor am Daumen mit seiner eisenlosen Wicklung ist zudem mit einer Schneckenwelle ausgestattet, die Maxon Motor speziell für die Prothese angepasst hat. Der Antriebsspezialist steht Ottobock seit Beginn der Entwicklung von Michelangelo mit Speziallösungen zur Seite. Die verwendeten Antriebssysteme müssen dabei vor allem eine hohe Leistungsdichte und einen ruhigen Lauf aufweisen sowie hohen axialen Wellenbelastungen widerstehen – Anforderungen, die die bürstenlosen DC-Motoren bestehen. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch eine lange Lebensdauer aus.

maxon motor_EC10

Bei der Handprothese Michelangelo kommt ein Maxon EC 10 Motor zum Einsatz.

EC 10 Motor

 

  • Leerlaufdrehzahl: 53200 min-1
  • Leerlaufstrom: 90,3 mA
  • Nenndrehzahl: 46600 min-1
  • Nennmoment (maximales Dauerdrehmoment): 1,62 mNm
  • Nennstrom (maximaler Dauerbelastungsstrom): 0,843 A
  • Anhaltemoment: 13,7 mNm
  • Anlaufstrom: 6,46 A
  • Maximaler Wirkungsgrad: 78 %

Die Schnittstelle zum Körper

Wichtig bei der Michelangelo-Prothese ist auch die Schnittstelle zum menschlichen Körper. Ottobock verwendet hier Elektroden, welche die elektrischen Impulse der Stumpfmuskulatur messen und an einen Prozessor weiterleiten. Das Axon-Bus-System für den Datentransfer ist äußerst schnell, sicher und gewährleistet eine einfache und intuitive Handhabung der Prothese durch die Nutzer. Je stärker diese ihre Muskeln anspannen, desto kräftiger und schneller greift die Hand zu. Gleichzeitig misst ein Sensor im Daumen die Kraft beim Zudrücken. Somit kann die Griffkraft präzise gesteuert werden, falls ein Gegenstand runterzufallen droht.

Zurück in den Alltag

Die Michelangelo-Hand ermöglicht es vielen Anwendern, wieder ins Berufsleben einzusteigen. Gerade Personen, die mitten im Leben stehen, eine eigene Familie haben und arbeiten möchten, profitieren von den vielseitigen Einsatzmöglichkeiten der Prothese. Hans Dietl, Geschäftsführer von Ottobock, sagt: „Wir wollen den Menschen ein Höchstmaß an Mobilität und Unabhängigkeit ermöglichen. Daran arbeiten wir täglich und werden das auch künftig tun.“

Autor: Stefan Roschi, Maxon Motor

Wie einfach sogar die Zubereitung eines Obstsalates mit der Michelangelo-Hand funktioniert sehen sie in diesem Video: