Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg entwickeln intelligente Orthesen, die den Tastsinn künstlich wiederherstellen. Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt fördert das Projekt am Department Artificial Intelligence in Biomedical Engineering und Department Maschinenbau mit 960.000 Euro. Die Orthesen führen Bewegungen nicht nur aus, sondern machen sie auch fühlbar, teilt die FAU mit.

Nach Angaben der Universität können Schlaganfälle oder Rückenmarksverletzungen die Beweglichkeit von Händen und Armen stark einschränken. Eine medikamentöse Therapie, die diese Funktionen zuverlässig wiederherstellt, existiert bislang nicht. Technologische Ansätze zeigen hingegen vielversprechende Fortschritte, insbesondere der Einsatz von Orthesen ermöglicht es, die Handfunktion gezielt zu unterstützen und teilweise wiederherzustellen.

FAU-Forscher entwickeln Neuroorthese mit Gefühlsrückmeldung und drei Steuerungsmodi

Die FAU-Forschenden befinden sich in einer führenden Position. Im Gegensatz zu vergleichbaren Orthesen, die auf unnatürliche Ansteuerung wie Sprachsteuerung setzen, erkennen ihre Orthesen Muskelimpulse und setzen sie in Bewegung um. Eine fühlbare Rückmeldung an die Nutzerinnen und Nutzer fehlt jedoch noch. Ohne dieses Gefühl fällt es schwer, Bewegungen richtig einzuschätzen.

Im Projekt „Bidirektionale Schnittstelle zwischen Neuroorthesen und Nutzenden zur interaktiven Kontrolle“ entwickelt ein interdisziplinäres Team der FAU eine Schnittstelle zwischen Nervensystem und Orthese. Sensoren erfassen, wenn Nutzende einen Gegenstand greifen, und geben dem Gehirn Rückmeldung über die Intensität der Griffkraft. Zur Technologie gehört auch ein Armband, das gezielte Vibrationen erzeugen kann, sobald es Bewegungsintention erkennt, um die Erkennung zu verbessern. Zudem programmiert das Forschungsteam eine Software, mit der die Nutzerinnen und Nutzer die Orthese einstellen können. Je nach Wunsch arbeitet die Orthese dann autonom, assistiv oder wird manuell angesteuert.

Orthesen-Forschung an der FAU soll 90 Prozent der Alltagsaufgaben ermöglichen

Bionik baut auf bereits laufenden Arbeiten auf. Bereits seit 2023 forschen das n-squared lab und das FAPS im Projekt „GraspAgain“ gemeinsam an mechanischen Unterstützungssystemen, welche die Handfunktion soweit wiederherstellen, dass Betroffene mehr als 90 Prozent der Alltagsaufgaben selbstständig erledigen können. Die Förderung erfolgt durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt im Programm „START-interaktiv“. Am Projekt Bionik ist das Neuromuscular Physiology and Neural Interfacing Laboratory und der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik beteiligt. Orthesen sind mechanische Hilfsmittel, die Gelenke stabilisieren und alltägliche Bewegungsabläufe erleichtern.