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20:01 19.08.2016
Vanessa Low verlor 2006 durch einen Unfall beide Beine. Heute ist sie ein Star im Behindertensport. Die Sprinterin und Weltrekordhalterin im Weitsprung gilt als Top-Favoritin bei den Paralympics in Rio – und zeigt, was durch den Fortschritt in der Prothesenforschung möglich ist. Quelle: dpa
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In jenen Tagen, als Oscar Pistorius noch als Sportheld gefeiert wurde, bezeichnete sich der Südafrikaner gerne als "schnellster Mann ohne Beine". Diese Einschränkung hätte er kaum machen müssen, den auf seinen Carbonprothesen rannte er schneller als viele Leistungssportler ohne Behinderung. 2012 schaffte es der südafrikanische Sprinter bis ins Halbfinale der Olympischen Spiele in London.

Die Erlaubnis, antreten zu dürfen, hatte sich Pistorius jedoch erst vor Gericht erstreiten müssen. Der Leichtathletik-Weltverband (IAAF) hatte behauptet, die Prothesen würden ihm einen Vorteil gegenüber den anderen Athleten verschaffen. Ein aktuelles Beispiel: Vor Kurzem verzichtete der Weitspringer Markus Rehm, der am rechten Bein eine Prothese trägt, von sich aus auf eine Teilnahme an den Olympischen Spielen in Rio. Auch ihm wurde ein Wettbewerbsvorteil vorgeworfen.

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Für die betroffenen Sportler mag die Linie des IAAF enttäuschend sein. Sie macht aber auch deutlich, wie weit die Technik bei der Prothesenherstellung vorangeschritten ist: Experten halten es immerhin für möglich, dass einzelne Hilfsmittel in ihrer Funktion echten Körperteilen überlegen sind. Tatsächlich "können" moderne Prothesen heute immer mehr. Und davon profitieren nicht nur Ausnahmesportler wie Rehm.

Hat auf eine Olympia-Teilnahme verzichtet: Markus Rehm während eines Weitsprung-Wettbewerbs bei der Leichtathletik-EM 2016 in Amsterdam. Quelle: dpa

Auch vielen anderen Amputierten ist es dadurch besser möglich, Sport zu treiben – und am Alltag teilzunehmen. Diana Schütz arbeitet für den Verein "Anpfiff ins Leben", der Menschen mit Amputationen fördert und zur Bewegung ermutigt. Sie organisiert für Betroffene Sportkurse, vom Zumba bis zum Laufen, Tanzen, Klettern, Reiten oder Kajakfahren: "Heute ist da schon ganz, ganz viel möglich", sagt Schütz.

Wie sehr moderne Hilfsmittel den Alltag erleichtern, weiß sie auch aus eigener Erfahrung. Als sie gerade einmal acht Jahren alt war, erkrankte Diana Schütz an Knochenkrebs, ihr rechtes Bein musste amputiert werden. Lange Zeit trug sie danach eine rein mechanische Beinprothese, die es in vielen Situationen schwer machte, das Gleichgewicht zu halten, ständig fiel Schütz deshalb hin.

Schließlich wurden elektronische Knie entwickelt. Die Prothese, die Schütz heute trägt, enthält Sensoren und passt ihr Gelenk Bewegungen an. Auf das neue Hilfsmittel kann sie vertrauen: "Ich musste endlich keine Angst mehr haben, zu stürzen", sagt Schütz. Andere Prothesen sind heute wasserdicht oder haben eine spezielle Einstellung, die die Kniehaltung beim Skifahren unterstützt.

Krankenkassen knausern bei der Kostenübernahme

Von den technischen Innovationen kann aber längst noch nicht jeder profitieren. Denn die Krankenkassen knausern oft noch bei der Übernahme der Kosten für hochwertige Prothesen. Wofür Schütz keinerlei Verständnis zeigt: "Gerade wenn jemand aktiv im Leben steht, sollte man doch das Mögliche tun, um ihn dabei zu unterstützen, so mobil und selbstständig wie möglich zu sein." Passende Hilfsmittel machen es Amputierten leichter, im Alltag aktiv zu bleiben. Das steigert nicht nur die Lebensqualität, sondern fördert auch die Gesundheit.

Mit einer guten Prothese können viele zudem weiter ihrer Arbeit nachgehen. Bei einer schlechten Prothese hingegen kommt es zu Stürzen, die zu weiteren Behinderungen führen können. Oder ungeeignete Hilfsmittel werden zu wenig getragen – dann drohen Folgeschäden durch eine einseitige Belastung des Körpers.

Mehr Aufmerksamkeit für solche Probleme wünscht sich auch Robert Riener, der an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) unter anderem die Konstruktion von Knieprothesen erforscht. Um zu zeigen, wozu die Technik inzwischen imstande ist, entwickelte der Professor für sensomotorische Systeme den weltweit ersten Cybathlon. Der Wettbewerb, bei dem Menschen mit robotischen Hilfsmitteln gegeneinander antreten, findet am 8. Oktober in der Swiss-Arena in Kloten statt.

Filigranarbeit: Elektronische Handprothesen wie diese bei den Proben zum "Cybathlon" im schweizerischen Kloten, beherrschen inzwischen auch feinfühligere Operationen. Quelle: ETH Zurich / Alessandro Della Bella

"Anders als bei den Paralympics geht es bei uns nicht darum, wer der Stärkste oder Schnellste ist", erklärt Riener das Konzept. Vielmehr werde die Alltagstauglichkeit von Prothesen und anderen Hilfsmitteln getestet. Videos von der Generalprobe zeigen Menschen, die mit Roboterhänden präzise Tücher an Wäscheleinen aufhängen, mit dem Rollstuhl Hindernisse überwinden oder mit Beinprothesen zügig Stufen erklimmen.

Andere laufen in Exoskeletten – Konstruktionen, die den Körper von außen umgeben und seine Bewegungen unterstützen. Bewertet wird dabei auch, wie gut das Zusammenspiel zwischen dem sogenannten Piloten, dem Träger der technischen Hilfe, und dem technischen Ersatzmittel funktioniert. Von Uni-Teams entwickelte Prototypen in der Erprobungsphase werden genauso vorgestellt wie Neuheiten der Industrie.

Wohin sich die Prothetik zukünftig entwickeln wird, zeigt zum Beispiel eine Entwicklung der Technischen Hochschule Chalmers Göteborg, die auf dem Cybathlon vorgestellt wird. Die Schweden schicken einen Piloten ins Rennen, dem sie die Halterung seiner Armprothese im Knochen verankert haben. Dadurch wurde ein großes Problem beim Tragekomfort umgangen: Durch Reibung, Druck und Schweiß kommt es häufig zu Schmerzen, wenn Prothesen von außen am Stumpf befestigt werden.

Mensch und Maschine verschmelzen

Zudem wurden dem Träger Elektroden zwischen Muskeln und Nerven implantiert, die seine Absichten, sich zu bewegen, erfassen. Blitzschnell werden diese dann in Aktivitäten der Prothese übersetzt. Diese Form der sogenannten myoelektrischen Steuerung funktioniert deutlich besser als bisherige Verfahren, bei denen Elektroden von außen am Körper befestigt wurden. Mensch und Maschine – denn im Grunde sind intelligente Systeme wie die neuartigen Prothesen so etwas wie Roboter – verschmelzen durch die Technik immer mehr zu einer Einheit. Vieles sei zwar noch nicht marktreif, sagt Riener. "Aber es kommt eine Riesenwelle neuer Entwicklungen in diesem Bereich."

Aber ist die neue Technik wirklich so gut, dass eine Prothese ihrem Träger sogar höhere Fähigkeiten verleiht als ein echtes Körperteil? Nein, meint Riener. Es werde voraussichtlich noch Jahrzehnte dauern, bis der Ersatz so gut funktioniere und so natürlich zu tragen sei wie ein echtes Bein oder ein echter Arm. Sensationelle Erfolge von Sportlern wie einst von Oscar Pistorius oder heute Markus Rehm täuschten womöglich ein wenig darüber hinweg, dass aktuelle Prothesentechnik im alltäglichen Leben noch etliche Lücken offenbart.

"Spezialprothesen, wie sie Spitzensportler tragen, sind stets für eine spezielle Disziplin optimiert", erläutert Riener. So könne Rehm mit seiner Prothese zwar beeindruckend weit springen, sich im Alltag damit aber deutlich schlechter bewegen als ein Mensch ohne Behinderung. Auch das will Riener mit dem Cybathlon klarmachen: Im Alltag stellen sich Menschen mit Amputationen nach wie vor viele Probleme. Das Event soll den öffentlichen Blick darauf lenken – und der Forschung weiteren Schub verleihen.

Das Steuern motorbetriebener Prothesen ist schwierig: Die von der Person beabsichtigten Bewegungen müssen korrekt zur Beinprothese übertragen werden. Quelle: ETH Zurich / Alessandro Della Bella

In den USA scheint die Zukunft hingegen schon gegenwärtig. Wie einem Science-Fiction-Film entsprungen wirkt ein Forschungsprogramm der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), einer Einrichtung des US-Militärs. Forscher arbeiten dort an nichts Geringerem, als Soldaten in Cyborgs zu verwandeln. Kritiker munkeln schon, das Pentagon habe das Programm aufgelegt, um Kriegsversehrte als hochleistungsfähige Kampfroboter an die Front zurückzuschicken.

Ziel des Projekts soll ein sogenanntes Brain-Computer-Interface sein, ein winziges Gerät, das direkt in das Gehirn eingesetzt und mit computergesteuerter Elektronik – also auch mit Prothesen – verbunden wird. Derartige neuronal gesteuerte Interfaces existieren bereits, bislang jedoch ist die Signalübertragung so unzureichend, dass sich komplexe Steuerungsvorgänge kaum realisieren lassen.

Ziel des Projektes ist es nach Bekunden von Projektleiter Philip Alveda, "den Kanal zwischen dem menschlichen Gehirn und der modernen Elektronik zu öffnen". Sollte dies gelingen, könnten sich Prothesen dereinst womöglich ebenso geschmeidig und natürlich steuern lassen wie natürliche Körperteile.

Von Irene Habich

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