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Die Probanden unterzogen sich zunächst einem chirurgischem Eingriff, bei dem fünf Elektroden am Ischiasnerv (genauer: am ramus des nervus tibialis) platziert wurden. Zwei Tage nach der Operation wurde mit einer sensorischen Nervenstimulation begonnen. Mithilfe einer speziellen Software wurden die Auswirkungen der Stimulation im Gehirn dokumentiert und ausgewertet.
Nach einem Monat starteten die Wissenschaftler mit der Anpassung der neuen Beinprothese. Diese verfügte neben einem Sensor zur Messung der Kniegelenkstellung, über drei Drucksensoren in der Sohle (1. Zentral am Vorfuß, 2. Lateral am Mittelfuß, 3. Zentral/Medial der Ferse). Ein kleiner Computer, der von den Probanden im Rucksack getragen wurde, empfing und übermittelte die dort aufgenommenen Informationen via Bluetooth nach folgendem Schema:
1. Empfang von Informationen zu Sohlendruck und Winkelstellung aus der Beinprothese
2. Übersetzung in individuell angepasste sensorische Reize
3. Übermittlung der Reize an die implantierten Elektroden
Das somit erzeugte sensorische Feedback aus der Beinprothese wird vom Ischiasnerv aufgenommen und über das Rückenmark zum Gehirn weitergeleitet. Dadurch soll ein dem natürlichen Sensibilitätssinn ähnlicher Vorgang imitiert werden.
Um herauszufinden, welchen individuellen Nutzen die neue Technologie für die Probanden haben könnte, wurden in dem Experiment mithilfe verschiedener Tests die Gehgeschwindigkeit, das Sicherheitsgefühl, der metabolische Verbrauch und die mentalen Ressourcen beim Gehen sowie die Schmerzsymptomatik abwechselnd mit und ohne sensorischem Feedback erhoben.
Es zeigte sich, dass sowohl die Gehgeschwindigkeit als auch das wahrgenommene Sicherheitsgefühl beim Gehen mit der bionischen Prothese zunahm. Die psychische und physische Ermüdung beim Gehen nahm ab. Beide Probanden berichteten im Zeitraum der Studie außerdem über eine Reduktion der wahrgenommenen Phantomschmerzen.
Die Autoren schlussfolgern, dass der potentielle Nutzen der neuen Prothesentechnologie die Durchführung von Studien mit größeren Probandenzahlen rechtfertige. Das beteiligte Technologie Start-Up Sensars plane außerdem bereits an einer Weiterentwicklung des Hilfsmittels, ohne den extern am Körper zu tragenden Computer.
Ein Abstract des Originalartikels finden Sie hier.
Catrin Heinbokel / physio.de
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