Der 54-jährige Tonney, der seinen Nachnamen nicht nennen möchte, kann alltägliche Aufgaben wie die Verwendung eines Schraubenziehers, das Einfüllen von Wasser in ein Glas und das Greifen von Gegenständen ausführen.

Der Amputierte aus Schweden wurde am Stumpf operativ verändert, damit seine Armmuskeln die Handprothese bedienen können.

Nach Angaben der Forscher ist dies das erste Mal, dass eine Person mit einer Amputation oberhalb des Ellenbogens in der Lage ist, "jeden einzelnen Finger einer bionischen Hand zu kontrollieren".


Professor Max Ortiz Catalan, Gründungsdirektor des Zentrums für Bionik und Schmerzforschung in Schweden, der die Forschung leitete, sagte, dass diese Technologie bisher nur bei Amputationen unterhalb des Ellenbogens demonstriert worden sei, "wo es viele Muskeln im Unterarm gibt, die die Finger steuern".

Prof. Ortiz Catalan und sein Team verwendeten Elektrodensensoren und ein Knochenimplantat aus Titan, um Tonneys Arm mit der Prothese zu verbinden.

Die Forscher erklärten, dass ihr Titanimplantat im Vergleich zu herkömmlichen Gliedmaßenbefestigungen, die Unbehagen verursachen und mechanisch instabil sein können, bequem und fest mit dem Restknochen "verankert" ist.

Bei einer amputierten Gliedmaße können die Signale der verbleibenden Nerven zu schwach sein, um von den Elektroden erfasst zu werden. Daher hat das Team diese Nerven auf neue Ziele in den vorhandenen Muskeln umkonfiguriert, um die Signale zu "verstärken".

Maschinelles Lernen

Algorithmen des maschinellen Lernens werden eingesetzt, um die Absichten des Trägers in Bewegungen der Prothese umzusetzen, so dass Tonney seine bionische Hand mit Hilfe seiner Gedanken bewegen kann.

Prof. Ortiz Catalan sagte: "Wir haben chirurgische und technische Ansätze kombiniert, um dieses Problem zu lösen.

"Im Grunde haben wir die motorischen Nervensignale auf verschiedene Arten von Muskelzielen umverteilt, die alle als biologische Verstärker fungieren."

Nach Angaben des Teams benutzt Tonney seinen bionischen Arm seit mehr als drei Jahren im täglichen Leben.

Prof. Ortiz Catalan sagte: "Ein weiteres wichtiges Merkmal unserer Arbeit ist, dass unsere Patienten ihre Prothese tatsächlich außerhalb des Labors und in der realen Welt benutzen können.

"Unser Patient benutzt die implantierten Elektroden, um seine Handprothese im täglichen Leben zu steuern, weil unsere einzigartige neuromuskuloskelettale Schnittstelle ihm diese Freiheit gibt."

In den nächsten Schritten wollen die Forscher die Steuerung der bionischen Hand verbessern.

Prof. Ortiz Catalan sagte: "Wir arbeiten auch daran, sensorisches Feedback (Gefühl) bereitzustellen, um die Steuerung zu ergänzen und möglicherweise zu verbessern."

Die Arbeit der Forscher wurde in der Zeitschrift Science Translational Medicine veröffentlicht.