Prothesen sehen weitgehend so aus und funktionieren so wie die Gliedmaßen, die sie ersetzen. Das muss aber nicht so sein. Laufprothesen für Unterschenkelamputierte ähneln eher gebogenen Metallfedern als den Beinen, die sie ersetzen. Und jetzt arbeiten eine Gruppe von Studenten in Deutschland an einer digitalen Handprothese, mit der Benutzer einen Computer direkt steuern können.
Das Bedienen einer Maus oder eines Trackpads mit einer herkömmlichen Prothese ist eine Herausforderung, sodass es üblich ist, das Arbeiten mit der anderen Hand zu erlernen. David Kaltenbach, Lucas Rex und Maximilian Mahal, Designstudenten an der Kunsthochschule Berlin Weissensee, haben einen Prototyp eines neuen Geräts erstellt, das Gesten in einem amputierten Glied verfolgt und sie in Computerbefehle umsetzt - scrollen, klicken, rechtsklicken.
"Wenn Sie in einem Bürojob sind, müssen Sie sich mit Computern auseinandersetzen, und wenn Ihnen die Hand fehlt ... dann ist es offensichtlich sehr unpraktisch, einen Desktop-Computer zu verwenden, und dafür gibt es keine echte Lösung", sagt Rex.
Die meisten Amputationen der oberen Extremitäten sind auf Arbeitsunfälle zurückzuführen, und die meisten von ihnen haben einen Job, der von den Händen abhängt, sagt Uli Maier, zertifizierter Prothetiker und Orthetiker bei Ottobock, einem deutschen Unternehmen, das Prothesen herstellt. „Wenn du sie verlierst, bist du arbeitslos und musst dein Leben total verändern. Und Sie müssen einen Job finden, bei dem Sie mit einer Hand arbeiten können, und diese Jobs finden meist in Büros statt “, sagt Maier. "Versuchen Sie einfach, eines Tages mit nur einer Hand an Ihrem Computer zu arbeiten, und Sie werden sehen, wovon ich spreche."
Maier besuchte die Klasse, an der Kaltenbach, Rex und Mahal teilnahmen, und hielt Vorträge über Prothetik und Ottobocks Programme. Er half den Studenten, das Projekt, das sie Shortcut nennen, aufgrund seiner Erfahrung als Techniker in der Patientenversorgung zu konzipieren. "Dies ist für Amputierte der oberen Extremitäten notwendig, und die Dinge, die auf dem Markt sind, sind schrecklich", sagt Maier.
Designstudenten der Berliner Kunsthochschule Weissensee haben einen Prototyp eines neuen Geräts entwickelt, das Gesten in einem amputierten Körperteil verfolgt und in Computerbefehle übersetzt. (Abkürzung) 
Ein optischer Sensor wie der an der Unterseite einer Maus befindet sich in einem Armband, das eine normale Prothese umgibt. (Abkürzung) 
Wie eine Maus verfolgt sie die Bewegung in Bezug auf eine Tischplatte und übersetzt sie in den Cursor. (Abkürzung) 
Ein im Armband integrierter Mikrocontroller führt Code aus, um bestimmte Bewegungen in Ausgaben wie Scrollen, Zoomen, Ziehen und Ablegen usw. umzusetzen. Anschließend kommuniziert das Gerät dies über Bluetooth mit einem Computer. (Abkürzung) 
Am Stumpf angebrachte myoelektrische Sensoren verfolgen die kleinen Spannungen, die über die verbleibenden Nerven übertragen werden. (Abkürzung) Die Verknüpfung besteht aus zwei Teilen. Ein optischer Sensor wie der an der Unterseite einer Maus befindet sich in einem Armband, das eine normale Prothese umgibt. Wie eine Maus verfolgt sie die Bewegung in Bezug auf eine Tischplatte und übersetzt sie in den Cursor. Am Stumpf angebrachte myoelektrische Sensoren verfolgen die kleinen Spannungen, die über die verbleibenden Nerven übertragen werden. Es ist ein bisschen so, als ob Amputierte immer noch die Hand fühlen können, die sie nicht haben. Nach einer Amputation kann Ihr Gehirn weiterhin Signale senden, um zu ballen, zu kneifen, zu drehen und vieles mehr. Ein im Armband integrierter Mikrocontroller führt Code aus, um bestimmte Bewegungen, z. B. das Berühren eines Daumens mit dem Zeigefinger oder das Zurückbiegen einer Hand, in Ausgaben wie Scrollen, Zoomen, Ziehen und Ablegen usw. umzusetzen. Anschließend kommuniziert das Gerät dass zu einem Computer über Bluetooth.
Tatsächlich gibt es bereits eine ganze Kategorie von myoelektrischen Prothesen - eine Art Standard für hochwertige elektrische Prothesen. Die Sensoren funktionieren auf die gleiche Weise, steuern jedoch die Prothese selbst und lassen Elektromotoren laufen, um die Finger zu ergreifen oder das Handgelenk zu drehen. Es gibt auch andere Methoden der Computerschnittstelle, von der Sprachaktivierung und -transkription (mit Programmen wie Siri und Dragon) bis hin zu Computersteuerungsschnittstellen für Gehirnwellen. Diese Technologien sind entweder für spezifischere Szenarien konzipiert oder befinden sich noch in einem frühen Stadium.
"Wir versuchen nicht, das aufzubauen, was vorher da war, wie eine schlechte Nachbildung einer organischen Hand", sagt Rex. "Warum nicht die Schnittstelle umgehen, die für organische Hände gebaut wurde, und stattdessen direkt mit der digitalen Infrastruktur kommunizieren?"
Kaltenbach, Rex und Mahal befinden sich noch in der Prototypenphase. Ein 3D-gedrucktes Gehäuse enthält Standardkomponenten, die alle neu gestaltet werden müssten, um in ein viel kleineres Armband zu passen. Derzeit nehmen die Schüler am DesignFarmBerlin-Beschleuniger teil und arbeiten daran, den Gestenkatalog zu verfeinern und ihn kleiner und präziser zu gestalten. Maier hat die Idee rund um Ottobock geteilt und sagt, es gibt viele Amputierte, die begeistert sind, es auszuprobieren. Eines Tages könnte eine solche Technologie in einer traditionellen Prothese als eine ihrer vielen Funktionen auftreten.
