Leichte und bewegliche Handprothese

Die Funktionen der Hand in einer Prothese lebensnah nachzubilden ist eine große technische Herausforderung. Die Firma Vincent Systems, gegründet von einem Mitarbeiter des KIT, gehörte mit einer besonders beweglichen Handprothese zu den drei Finalisten des Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten.

Jedes Jahr erhalten weltweit rund 10.000 Menschen eine elektronisch gesteuerte Prothese. Manchen Nutzergruppen blieb ein solcher Handersatz verwehrt. Denn die verfügbaren Hightech-Prothesen waren zu schwer und groß.

Die Firma Vincent Systems hat es geschafft ein Baukastensystem für künstliche Handprothesen mit Tastsinn für nahezu alle Altersstufen und Verletzungsniveaus zu entwickeln, und wurde dafür für den Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten nominiert. Damit tritt sie ein in den „Kreis der Besten“, der Gruppe von Innovatoren, die in den letzten 21 Jahren für die jeweiligen Zukunftspreise nominiert waren.

„Unsere Entwicklung ist die leichteste und beweglichste Handprothese der Welt“, erklärt Dr. Stefan Schulz, Gründer und Geschäftsführer der Vincent Systems und bis 2009 Forschungsgruppenleiter am Institut für Angewandte Informatik des KIT. „Sie kann im Gegensatz zu den aktuellen Standardlösungen jeden Finger einzeln aktiv bewegen.“

Insbesondere Kinder und Jugendliche erhalten so mehr Möglichkeiten. Die modulare Technologie ermöglicht auch Hilfe für Menschen, denen nur einzelne Finger, der Daumen oder Teile der Hand fehlen, so der Hersteller. Erstmals ermöglicht serienmäßig ein Tastsinn dem Prothesenträger, mit der künstlichen Hand sensibel und sicher zuzugreifen. Elektrische Signale der Muskeln steuern alle Funktionen der Prothesen. Die Prothesensteuerung ist intuitiv und schnell zu erlernen, sie kommt dabei ohne jedes Hilfsmittel wie Taster oder Smartphone aus.

Laut Hersteller ist der Kern der Innovation die weltweit kleinste Einzelfingerprothese mit miniaturisierten Antrieben. Die unterschiedlich großen aktiven Finger und Daumen bilden zusammen mit Rahmenelementen ein sehr flexibles modulares System, das sich an den individuellen Teilhandstumpf jedes Nutzers anpassen lässt. Durch die Verwendung von robusten Leichtbaumaterialien und einer softwaregestützten Optimierung der Gestalt erreicht das neue System ein geringeres Gewicht, ohne dadurch an Stabilität zu verlieren: Die Handprothese wiegt etwa genauso viel wie eine menschliche Hand.

Neu ist auch der integrierte Tastsinn. Er gibt dem Träger Rückmeldung über die ausgeübten Kräfte. Dazu wird die Griffkraft in spürbare leichte Vibrationen übersetzt. Der künstliche Tastsinn erlaubt es, die Prothese sehr sensibel zu verwenden und auch ohne Sichtkontakt sicher zu greifen. Zudem kann er helfen, eventuell bestehende Phantomschmerzen zu lindern. Zum Steuern der Prothesen dienen elektrische Signale der Muskeln. Die Technologie ist bereits sehr erfolgreich am Markt eingeführt. Derzeit werden orthopädische Fachwerkstätten in Deutschland, Europa und den USA mit den Vincent-Prothesen beliefert.

„Innovationen schaffen im Großen Lösungen für gesellschaftliche Herausforderungen und können im Kleinen unser Leben einfacher machen“, unterstreicht Prof. Holger Hanselka, Präsident des KIT. „Es freut mich besonders, dass hier das Know-how von Mitarbeitern des KIT bei der Inklusion von Menschen mit einem Handycap konkret hilft. Ich gratuliere Vincent Systems zu dem tollen Erfolg.“

Der Deutsche Zukunftspreis – dotiert mit 250.000 Euro – ehrt herausragende technische, ingenieur- und naturwissenschaftliche Leistungen, die zu anwendungsreifen Produkten führen.