Neuentwicklung

Rollstühle lassen sich mit den Ohren lenken

Ohren machen mobil: Mit einer Neuentwicklung wollen Forscher Gelähmten helfen, die Beine und Arme nicht bewegen können. Die Patienten sollen per Ohrmuskulatur ihren Rollstuhl steuern.
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Abhängig vom Rollstuhl: Durch den Gebrauch der Ohrenmuskeln können Rollstühle gesteuert werden. Quelle: dapd

Abhängig vom Rollstuhl: Durch den Gebrauch der Ohrenmuskeln können Rollstühle gesteuert werden.

(Foto: dapd)

GöttingenMit Hilfe der Ohren können Menschen Rollstühle steuern. Das haben Wissenschaftler aus Göttingen, Heidelberg und Karlsruhe nachgewiesen. Sie hoffen, dass dadurch Querschnittsgelähmte, die Beine und Arme nicht mehr bewegen können, mobiler werden. Als neuartige Mensch-Maschine-Schnittstelle diente in den Versuchen ein kleiner Chip hinter dem Ohr, der die Muskelsignale aufzeichnet und per Funk an einen speziellen Rollstuhl überträgt, berichtete die Universitätsmedizin Göttingen am Dienstag.

Ein erster Test mit zehn gesunden Teilnehmern sei vielversprechend verlaufen, sagte Projektleiter David Liebetanz. Die Teilnehmer hatten zuvor den gezielten Einsatz der Ohrmuskulatur mit einer eigens entwickelten Trainingssoftware geübt. Anschließend konnten sie nur mit der Ohrsteuerung im Rollstuhl durch das Testgelände fahren.

Große Innovationen der Medizintechnik
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Die Entdeckung der „X-Strahlen“ im Jahr 1895 führten den deutschen Physiker Wilhelm Conrad Röntgen zum Nobelpreis. Seine revolutionäre Entdeckung machte er nur zufällig bei einem Experiment mit einer Kathodenstrahlröhre. Ein Jahr später, 1896, bauten die Niederländer Heinrich Hoffmans und Lambertus van Kleef in Maastricht eines der ersten Röntgengeräte.

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Der erste Herzschrittmacher wurde 1958 bei einem Patienten in Stockholm eingesetzt, nachdem es gelang ein Gerät zu entwickeln, das klein genug war. Damals mussten die Herzschrittmacher allerdings noch täglich extern neu aufgeladen werden. Heute halten sie viele Jahre, bevor ihre Batterien ausgetauscht werden müssen.

Schlaganfall bei Kindern
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Der Magnetresonanztomograph, kurz MRT, hilft Ärzten dabei, sich die Organe eines Patienten ohne eine Operation ansehen zu können. Zunächst verbreitete sich die Technik in den Bereichen der Physik und Chemie. Abgebildet wurden beispielsweise flüssigkeitsgefüllte Modelle. Ab Mitte der 1970er Jahren wurde die Technik auch für die Untersuchung von Menschen genutzt. 1981 wurde die Kernspintomographie schließlich klinisch eingeführt.

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Bei den Fortschritten im Bereich der MR-Tomographie geht es vor allem darum, bei den Patienten Stress und Ängste zu reduzieren. Eine neue Technologie macht die Untersuchung des Kopfes in der Röhre nahezu lautlos – und das bei hoher Bildqualität. Das dumpfe laute Klopfen, das mit bis zu 120 Dezibel die Lautstärke eines startenden Düsenflugzeugs erreichen kann, weicht einem kaum noch wahrnehmbaren Geräusch.

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Patienten können sich heute sogar ihre eigene Entspannungswelt aufbauen: Mit Hilfe eines über einen Tablet-PC steuerbaren Systems werden während der MR-Tomographie beruhigende Naturaufnahmen an der Zimmerdecke gezeigt, dazu kommen Musik und Lichtfarben. Das Spektrum reicht vom gemütlichen Platz am Kamin über die Südseeinsel Tahiti bis hin zum Comic für Kinder – was auch immer dem Patienten am besten dabei hilft, den Stress zu reduzieren.

Berlin, Arzt beurteilt Roentgen-und CT-Aufnahmen
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In den 1960er Jahren arbeitete der britische Elektrotechniker Godfrey Hounsfield an der Entwicklung der ersten Prototypen für die Computertomographie, bei der Röntgenstrahlen das Körpergewebe durchdringen und dreidimensionale Computerbilder produzieren. Die erste CT-Aufnahme an einem Menschen erfolgte schließlich im Jahr 1971. Und schon ein Jahr später entschied sich das Londoner Atkinson Morley Hospital für eine Anschaffung des ersten kommerziellen Gerätes.

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Mathematik ist in der CT-Bildgebung der Schlüssel zu besserer Bildqualität - aber auch zur Dosisreduktion. Die sogenannte modellbasierte iterative Rekonstruktion, ein mathematisches Verfahren zur Auswertung der Bilddaten, ist ein wichtiger technischer Meilenstein, den bis heute nur ein Hersteller vollzogen hat.

Für die Strahlendosis eines CT-Unterbauchscans fallen mit dieser Technik lediglich 0,2 Millisievert (mSv) an. Zur besseren Verdeutlichung: Auf einem Langstreckenflug von Berlin nach New York ist ein Passagier einer natürlichen Umgebungsstrahlung von 0,032 – 0,075 mSv ausgesetzt. 

* 1 Flug entspricht durchschnittlich 0,06 mSv (Helmholtz-Center)
** mit VEO, gemäß EUR - 16262 EN

Liebetanz geht davon aus, dass alle Menschen lernen können, ihre Ohrenmuskeln willentlich zu aktivieren. Bei entsprechendem Training sei auch die Feinsteuerung eines Rollstuhls möglich. „Offensichtlich handelt es sich um eine Fertigkeit, die innerhalb kurzer Zeit erlernt werden kann, etwa wie das Jonglieren mit drei Bällen“, erläuterte die Psychologin Leonie Schmalfuß von der Klinik für Klinische Neurophysiologie. Sie führte das Training in Göttingen durch.

„Im Gegensatz zu bereits bestehenden Steuerungen, die zum Beispiel über die Atmung oder über Blickbewegungen funktionieren, müssten die Patienten bei der Ohrmuskelsteuerung nicht auf gleichzeitige soziale Interaktion verzichten“, erläuterte Liebetanz.

Die Forscher wollen jetzt ein implantierbares System entwickeln, das dann nicht nur mit einem Rollstuhl, sondern auch mit einer Armprothese oder einem Computer verbunden werden kann.

  • dpa
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