Myoelektrische Steuerung und gezielte Muskelreinnervation (TMR) stellen einen Paradigmenwechsel in der Prothetik dar, der die Kontrolle von mechanischen Kabeln zu direkten Neuralschnittstellen verlagert.
Myoelektrische Steuerung
- Oberflächenelektroden erkennen Elektromyografie-(EMG)-Signale von Restmuskeln.
- Maschinelles Lernen Mustererkennungs-Klassierer mappt EMG-Muster auf spezifische Prothesenbewegungen.
- Ermöglicht Mehrfach-Freiheitsgrad-Kontrolle: Hand öffnen/schließen, Handgelenksrotation, mehrere Griffmuster.
- Einschränkungen umfassen Elektrodenverschiebung, Schweißstörung, Muskelermüdung und Signal-Schum-Herausforderungen.
Gezielte Muskelreinnervation (TMR)
- Chirurgische Übertragung durchtrennter peripherer Nerven (Medianus, Ulnaris, Radialis, Musculocutaneus) auf alternative Muskelziele (z. B. Pectoralis, Serratus anterior).
- Reinnervierte Muskeln verstärken neuronale Signale und ermöglichen intuitive „versuchte Bewegung“-Kontrolle.
- Verhindert Neurom-Bildung; sensorische Nervenübertragungen auf Haut können sensorisches Feedback wiederherstellen.
Kombinierte TMR + Myoelektrische Systeme
- Mehrere Kontrollpunkte mit höherer Signalqualität und natürlicher Bewegungsabbildung (z. B. „Denke Daumenbeugung“ → Daumen beugt sich).
- Bidirektionale Schnittstellen: afferente motorische Kontrolle plus afferentes sensorisches Feedback (Druck, Textur).
- Klinische Ergebnisse: Verbesserte Funktion, reduzierte Phantomschmerzen, erhöhte Embodiment und längere tägliche Tragezeit.
Zukunftsrichtungen
Implantierbare myoelektrische Sensoren (IMES), Nervenmanschettenelektroden, Osseointegration, chronische sensorische Wiederherstellung und KI-gesteuerte Dekodierung konvergieren zu nahtloser Mensch-Maschine-Integration.
