Das Anbringen dieser Schicht „äußerer Muskeln“ an den Armen kann die Ausdauer der oberen Gliedmaßen gesunder Menschen um 30 % erhöhen

Die Freiheit, den Arm für verschiedene Aufgaben im Leben einzusetzen, ist für viele Menschen ein Kinderspiel. Aber für Patienten mit Verletzungen der oberen Extremitäten sowie für viele ältere Menschen ist dies keine leichte Aufgabe.

Um die durch Oberkörperverletzungen oder Kraftmangel beeinträchtigte Lebensqualität zu verbessern, haben Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) einen tragbaren textilen Armmuskel namens Myoshirt entwickelt. Es fungiert als zusätzliche Muskelschicht, um die Kraft und Ausdauer des Oberkörpers für Menschen mit eingeschränkter Mobilität zu erhöhen.

Myoshirt ist eigentlich eine Oberarmweste mit Ärmeln, die mit einer kleinen Schachtel geliefert wird, die Technologie enthält, die nicht direkt auf den Körper aufgetragen wird. Stattdessen erkennt ein intelligenter Algorithmus die absichtlichen Bewegungen des Trägers und die erforderliche Kraft durch in den Stoff eingebettete Sensoren.

Die Motoren kürzen dann Kabel im Stoff, die parallel zu den Muskeln des Trägers verlaufen, was dem Einsatz einer künstlichen Sehne entspricht, um die gewünschte Bewegung zu unterstützen. Diese Assistenz ist immer auf die Aktionen des Benutzers abgestimmt und kann an persönliche Vorlieben angepasst werden. Der Benutzer behält immer die Kontrolle und kann das Gerät jederzeit tragen.

Mit Myoshirt als Stütze der äußeren Muskulatur erhält der Oberkörper mehr Ausdauer. Der Prototyp wurde erstmals in einer aktuellen Studie von den Forschern an 12 Teilnehmern getestet: 10 von ihnen ohne körperliche Beeinträchtigung, einer (Michael Hagmann) mit Muskeldystrophie und einer mit einer Rückenmarksverletzung.

Die Testergebnisse zeigten, dass alle Teilnehmer mit der Kraft der tragbaren externen Muskeln länger brauchten, um ihre Arme oder Gegenstände zu heben. Unter ihnen steigerten gesunde Probanden ihre Ausdauer um etwa ein Drittel, Teilnehmer an Muskeldystrophie erhöhten ihre Ausdauer um etwa 60 Prozent, und diejenigen mit Rückenmarksverletzungen konnten sogar dreimal so viel Trainingszeit absolvieren.

Die äußere Muskulatur wurde dadurch entlastet und die überwiegende Mehrheit der Teilnehmer empfand das Gerät als intuitiv zu bedienen. Es wird jedoch einige Zeit dauern, bis Myoshirt als Produkt vermarktet wird. In der nächsten Phase wollen die Forscher den Prototypen außerhalb des Labors in der natürlichen Umgebung zukünftiger Träger testen und die Ergebnisse für weitere Verbesserungen nutzen.

Damit das Gerät unauffällig und angenehm unter menschlicher Kleidung zu tragen ist, müssen die derzeit 4 kg schweren Aktuatoren und Steuerboxen in Größe und Gewicht weiter reduziert werden. Die Forscher hoffen, die Größe des Produkts zu minimieren, indem sie sich auf eine einzige Kernfunktion konzentrieren, nämlich die Fähigkeit, die Schultern des Benutzers zu stützen, wenn der Arm angehoben wird.

Die ETH (ETH Zürich) arbeitet mit dem Spin-off-Unternehmen MyoSwiss zusammen, um die äußeren Muskeln zu verbessern, und die praktische Anwendung ist klar, sodass Krankenhäuser Myoshirts für Patienten bereitstellen können, die zu Hause trainieren müssen, ohne dass unhandliche und teure Behandlungsgeräte erforderlich sind. Es erleichtert auch einige alltägliche Aufgaben.

Myoshirt wurde geboren, weil Michael Hagmann an Bethlem-Myopathie leidet, einer seltenen Muskeldystrophie, die ihn daran hindert, über ausreichende Armmuskelkraft zu verfügen. Während Krankenhäuser viele gute Behandlungsgeräte haben, sind sie oft sehr teuer und sperrig. Zudem gibt es nur wenige technische Hilfsmittel, die Patienten direkt im Alltag oder beim Heimtraining nutzen können.

Heute hat Michael Hagmann an der ETH beim Testen verschiedener technischer Hilfsmittel vom Prototyp bis zum fertigen Produkt mitgewirkt. Myoshirt kann autonom den Bewegungen des Benutzers folgen, um der Schulter zu helfen, der Schwerkraft zu widerstehen, und hat sich auch als effektives Werkzeug zur intuitiven Unterstützung der Schulter bei funktionellen Reichweitenaufgaben erwiesen, wodurch die persönliche Unabhängigkeit von Menschen mit Behinderungen der oberen Extremitäten verbessert wird.

Es ist zu hoffen, dass es mit der Forschung und Verbesserung von Myoshirt mehr Menschen wie Hagmann gibt, die mehr Dinge im Leben selbst erreichen, ihr Leben unabhängiger gestalten und ihre Lebensqualität verbessern können.

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