Prothesenentwicklung

Prothesenentwicklung beschäftigt sich mit der Planung, Konstruktion, Herstellung und Optimierung von Prothesen für fehlende Gliedmaßen. Sie umfasst funktionale Prothesen, kosmetische Prothesen sowie Systeme mit aktiver Ansteuerung, die Bewegungen besser ermöglichen und Lasten verteilen sollen. Ziel ist es, Funktionalität, Komfort und Tragfähigkeit zu verbessern.

Historisch begann das Feld mit einfachen mechanischen Greifern, entwickelte sich über elektromechanische Handprothesen zu myoelectrisch gesteuerten Geräten. In den letzten Jahrzehnten kam Mikroprozessortechnik, fortschrittliche Sensorik und leichtere, belastbare Materialien hinzu. Die Prothesenentwicklung ist interdisziplinär und verbindet Maschinenbau, Biomedizin, Materialwissenschaften und Informatik.

Die Steuerung aktiver Prothesen erfolgt häufig über Muskelaktivität (Myoelektrik) mittels Elektroden, Mustererkennung oder zielgerichteter Muskelinnervation. Neuere Ansätze erforschen neuronale Schnittstellen, tiefgreifende Sensorik und haptisches Feedback, um Greifkraft und Positionsgefühl zu übertragen. Die Systeme werden oft modular aufgebaut, um Bauteile je nach Anwendung auszutauschen.

Materialien umfassen Kohlefaserverbundstoffe, Titan, Hochleistungspolymere und Silikone. Fertigungsmethoden nutzen CAD/CAM, computergestütztes Prototyping, und additive Verfahren wie 3D-Druck. Die Passform, insbesondere der Sockets, sowie Gelenke und Endglieder werden individuell angepasst, um Belastungsspitzen zu minimieren und Komfort zu erhöhen.

Regulatorische Anforderungen variieren je Region, typischerweise CE-Kennzeichnung in der EU und entsprechend Normen für Medizinprodukte sowie Qualitätsmanagement. Neben Zulassungsverfahren spielen klinische Tests, Sicherheitsbewertungen und Zertifizierungen eine zentrale Rolle. Die Versorgung umfasst auch Rehabilitation, Anpassung, Schulung des Nutzers und Kostenmanagement.

Zu den Forschungsschwerpunkten zählen osseointegrierte Verankerungen, fortschrittliche Sensorik, bidirektionale Schnittstellen und verbesserte haptische Rückmeldungen. Zukünftige Entwicklungen zielen darauf ab, natürliche Bewegungsabläufe, intuitive Steuerung und breiteren Zugang zu erschwinglichen Prothesen zu ermöglichen.