Armprothese

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 15. Dezember 2016
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Die Armprothese hat eine Tradition, die bis zum Mittelalter zurückreicht. Seit den Weltkriegen gibt es neben Schmuckarmen selbstständig bewegliche Armprothesen. In der heutigen Zeit lassen sich myoelektrische Prothesen über Muskelspannung im Armstumpf lebensecht bewegen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist eine Armprothese?

Eine Armprothese dient dem kosmetischen und funktionalen Ersatz der oberen Extremitäten. Die Geschichte der Prothetik reicht bis zu den Ägyptern zurück. So gab es bereits vor Christus kleinere Prothesen zum Ersatz verlorener Zehen. Die Anfänge der Armprothetik lassen sich aufs Mittelalter lokalisieren. So gab es im 16. Jahrhundert die ersten eisernen Hände, die aus metallenen Werkstoffen gefertigt waren und neben kosmetischen auch funktionalen Anforderungen gerecht wurden. Die einzelnen Gelenke der eisernen Hände waren damals noch passiv und mussten mithilfe der gesunden Hand abgeknickt und aufgefedert werden.

Im 20. Jahrhundert wurden Armprothesen für Kriegsgeschädigten immer relevanter. Ein großer Durchbruch war der Sauerbruch-Arm, der zu dieser Zeit vom Chirurgen Sauerbruch entwickelt wurde. Jakob Hüfner entwickelte den Sauerbruch-Arm weiter und die ersten aktiv beweglichen Armprothesen waren geboren.

Im zweiten Weltkrieg arbeitete Lebsche mit Erfolg an der Sauerbruch-Idee. An dem Funktionsprinzip des Sauerbruch-Arms orientieren sich auch die myoelektrischen Armprothesen der Gegenwart. Von Prothesen zu unterscheiden sind Epithesen, die rein ästhetischen Zwecken dienen.

Formen, Arten & Typen

Im 21. Jahrhundert lassen sich Armprothesen in Schmuckarme und Arbeitsarme unterteilen. Schmuckarme dienen lediglich ästhetischen Zwecken. Sie ersetzen den fehlenden Arm optisch und stellen so ein integeres und symmetrisches Bild her.

Deutlich teurer als Schmuckarme sind myoelektrische Arbeitsarme, die sich mit der eigenen Muskelspannung am Prothesen-Ansatz aktiv bewegen lassen. Das ermöglicht mit einiger Übung sowohl das willkürliche Greifen und Öffnen, als auch das willkürliche Strecken und Abbiegen.

Auch auf Seiten der Ästhetik sind myoelektrische Armprothesen heutzutage weit entwickelt. Lange wurde über die metallenen Prothesen lediglich Leder gestülpt. Heute besteht die Außenhaut entweder aus PVC oder Silikon. Die kostspieligste Variante sind gegenwärtig Silkonüberzüge, die eine Nylonverstärkung enthalten. Diese Arme sind stabil, schmutzabweisend, reißfest und relativ resistent gegenüber Abrieb. In der Regel muss ein Silikonüberzug mit Nylonverstärkung alle sechs Monate gewechselt werden.

Neben Unterarmprothesen gibt es in der Myoelektrik heute auch Oberarmprothesen. Von diesen offenen Implantaten zu unterscheiden sind Hybridprothesen. Diese geschlossenen Implantate ersetzen kein verlorenes Gliedmaß, sondern lediglich ein geschädigtes Gelenk und sind vollständig von Körpergewebe umgeben.

Aufbau & Funktionsweise

Armprothesen ersetzen den fehlenden Arm optisch und stellen so ein integeres und symmetrisches Bild her.

Die heute am höchsten entwickelte Form der offenen Armprothese ist die myoelektrische Armprothese. Diese Prothesen werden mit einer Batterie betrieben. Die Bewegung der Elemente findet durch die Kontraktion der Muskeln im Stumpf statt.

Myoelektrische Armprothesen werden über eine Oberflächenelektrode gesteuert. Diese Elektrode leitet ein Elektromyogramm aus den bioelektrischen Muskelspannungen im Mikrovoltbereich ab. Anschließend findet eine Umwandlung in motorische Steuersignale statt, wobei diese Steuersignale auf den Motor der Prothese abgestimmt sind. Zwischen der Muskelkraft und dem Myogramm liegt Proportionalität vor. Vereinfacht ausgedrückt ist die Zahl aller aktivierten Muskelfasern zur aufgewandten Kraft relativ proportional.

Die Effizienz myoelektrischer Kunstarme hängt davon ab, wie viele Steuersignale zur sequentiellen Ansteuerung genutzt werden können. Idealerweise kann der Prothesenträger trotz der Amputation einzelne Muskelgruppen noch zielgerichtet kontrahieren. Die Spannung der einzelnen Muskeln lässt sich auf der Haut über Elektroden messen und macht die einzelnen Prothesengelenke willkürlich steuerbar.

Den ersten myoelektrischen Kunstarm zu kommerziellen Zwecken gab es während der 1960er Jahre in der UdSSR. Die Technik der myoelektrischen Arme orientiert sich insofern am Sauerbruch-Arm, als dass Sauerbruch damals einen Kanal in das verbliebene Muskelgewebe des Armstumpfes eingearbeitet hat. In diesem Kanal befand sich ein Bolzen, über den sich die Muskelkontraktion des Armstumpfes auf die Prothese übertragen ließ.

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Medizinischer & gesundheitlicher Nutzen

Armprothesen in der myoelektrischen Form erfüllen gesundheitlich hohen Nutzen. Sie stellen eine absolut mobile Extremität wieder her, die durch Amputationen, Missbildungen oder Unfälle und Kriegsverletzungen verloren gegangen ist.

Diese Entwicklung war bis vor über einem Jahrhundert kaum vorstellbar. Prothesen waren zwar auch damals schon mit metallenen Gelenken ausgestattet, aber waren aktiv nicht beweglich. Seit dem Sauerbruch-Arm hat sich in der Prothetik einiges verändert und die Prothesen erfüllen einen noch höheren medizinischen Nutzen für eine noch größere Anzahl Menschen. Obwohl speziell die Preise für myoelektrische Prothesen noch immer relativ hoch sind und daher nicht jeder eine solche voll funktionsfähige Prothese tragen kann, ist die Versorgung mit einer beweglichen Armprothese seitdem zumindest sicherer geworden. Während damals durch die Bolzenkonstruktion nämlich noch Operationskomplikationen und schwere Infektionen zu erwarten waren, ist das Infektionsrisiko mit den heutigen Systemen gering.

Neben dem funktionalen Nutzen bieten moderne Armprothesen vor allem psychologischen Wert. Viele Amputationspatienten sind durch ihr andersartiges Aussehen verunsichert. Einige leiden unter Depressionen und tun sich im Alltag schwer. Mit den heute relativ lebensechten Armprothesen wird ihnen die Sicherheit im Gesellschaftsleben wiedergegeben. Schmuckarme mit diesem Zweck haben eine lange Tradition und wurden schon vor Jahrhunderten gefertigt, um Amputationspatienten psychisch zu entlasten und ihre Wiedereingliederung in das soziale Leben zu vereinfachen. Nichtsdestotrotz waren Schmuckarme für lange Zeit auffällige Prothesen und erweckten kaum den Eindruck eines echten Arms. Heute lassen sich Armprothesen von Weitem kaum von echten Gliedmaßen unterscheiden.

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