Nach einem Schlaganfall, bei fortschreitenden Nervenschäden durch die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) oder nach einem Unfall verlieren Betroffene oft die Fähigkeit, ihre Hände zu nutzen. Alltägliche Bewegungen wie das Greifen eines Gegenstands, das Einschenken einer Tasse Kaffee oder das selbstständige Essen werden durch solche Lähmungen unmöglich. Bisher versucht man, Patienten mit solchen Handlähmungen durch passive Orthesen oder einfache, durch Buttons kontrollierte Greifgeräte zu helfen.
Das Problem: Diese Systeme sind zwar robust und einfach zu nutzen, erlauben aber nur rudimentäre Bewegungen – beispielsweise das Öffnen und Schließen der Hand. Aktive Orthesen sind zudem meist nur für Patienten mit einem Rest an Bewegungsfähigkeit in ihren Händen geeignet.
Luftkissen als Bewegungshelfer
Doch ein neuartiges Hand-Exoskelett könnte dies bald ändern. Entwickelt hat es ein Team um John Nassour von der Technischen Universität München auf der Suche nach einer möglichst kostengünstigen, einfach herzustellenden Bewegungshilfe selbst für Menschen mit komplett gelähmten Händen. „Wir haben eine Lösung gefunden, die sich jeder leisten kann, und die trotzdem sehr gut funktioniert“, sagt Seniorautor Gordon Cheng von der TU München.
Konkret besteht die neue Greifhilfe aus einem weichen, pneumatischen Handschuh. Dieser wird über die gelähmte Hand gestülpt und übernimmt ihre Funktion. Möglich wird dies durch ein System aus kleinen Luftkissen in Fingern, Handballen, Handrücken und Handgelenk. Indem diese Kissen selektiv und einzeln mit Luft gefüllt werden, kann der Handschuh jeden Finger einzeln krümmen oder strecken, den Daumen abspreizen oder anlegen und das Handgelenk drehen.
Grundlegende Funktionen des Handschuh-Systems. — © Nassour et al./ Nature Machine Intelligence, CC-by 4.0
„Auf zweierlei Weise intelligent“
Damit Patienten diesen Handschuh gezielt steuern können, lesen Sensoren elektrische Muskelsignale aus. Sie sitzen an der Stelle, an der solche Signale trotz der Lähmung noch auftreten und wahrnehmbar sind. Für ihren Prototyp nahmen Nassour und sein Team dabei die Hilfe eines Patienten mit ALS in Anspruch. Dieser konnte aufgrund der Nervenkrankheit seine Hände nicht mehr bewegen, in seinem Unterarm waren aber noch schwache Nervensignale detektierbar. Mithilfe von KI-gestützter Software konnte das Team diese identifizieren und auslesen.
„Unsere Lösung ist auf zweierlei Weise intelligent“, erklärt Nassour. „Einerseits haben wir eine zuverlässige Vorhersage für das Greifen entwickelt, die Intentionen aus Signalen mit 97-prozentiger Sicherheit ableitet. Andererseits haben wir mit unserem Handschuh eine Hardware entwickelt, die die beabsichtigten Bewegungen optimal unterstützt“. Im Test erkannte der Exoskelett-Handschuh dadurch die Absicht des Testpatienten in neun von zehn Fällen korrekt. Zusätzliche Sensoren erkennen zudem, wenn die Hand ein Objekt im Griff hat, und verhindern das versehentliche Fallenlassen.
Erstes Greifen nach vier Jahren der Lähmung
Dank des individuell an ihn angepassten Exoskelett-Handschuhs konnte der ALS-Patient zum ersten Mal nach vier Jahren wieder eine Gabel halten und selbstständig essen. In den Tests konnte er sogar komplexe Bewegungen durchführen, bei denen das Greifen mit einer Handgelenksdrehung verknüpft ist – beispielsweise beim Eingießen eines Getränks aus einer Flasche. Um sich an die Steuerung des Handschuhs zu gewöhnen, reichten dem Patienten fünf Minuten des Trainings mit einem Videospiel.
„Dieser Patient hat uns anhand einer der wohl schwerwiegendsten neurologischen Erkrankungen gezeigt, dass unser Soft-Hand-Exoskelett ihn unterstützen kann“, sagt Cheng. „Wir passen das Konzept nun auch für andere Betroffene wie Schlaganfallpatienten an.“ In ersten Tests erwies sich der Handschuh bereits für sechs Schlaganfall-Patienten mit Handlähmung als hilfreich. Je schwerer die Lähmung ausgeprägt war, desto größer war der Effekt des Exoskeletts, wie das Team feststellte.
Erstautor Nassour mit dem Prototyp des Exoskelett-Handschuhs. — © Astrid Eckert/ TU München
Kostengünstig und sicher - aber noch relativ klobig
„Grundsätzlich kann dieser Handschuh allen Menschen helfen, die unter schlaffen Lähmungen leiden, auch Menschen, die nach Motorrad- oder Fahrradunfällen Schädigungen der peripheren Nerven davongetragen haben oder Patienten mit Polyneuropathie“, erklärt Co-Autor Tobias Wächter von der Rehabilitationsklinik Passauer Wolf. Als Hauptvorteil sehen die Forschenden dabei die geringen Kosten für ihren Handschuh, der aus günstigen Materialien besteht und relativ einfach produziert werden kann
„Anders als steife Exoskelette sind solche leichten Exoskelette leicht und sicher, zudem können sie aus günstigen Materialien maßgeschneidert werden“, schreibt das Team. Bevor ihr Exoskelett-Handschuh aber in größerem Maßstab eingesetzt werden kann, muss er noch optimiert werden. Der Prototyp ist noch relativ klobig und der gesonderte Kompressor für die Druckluft wiegt zwei Kilogramm. Für Rollstuhlpatienten wäre dies kein Problem, aber für mobile Patienten schon.
Quelle: John Nassour (Technische Universität München) et al., Nature Machine Intelligence, 2026; doi: 10.1038/s42256-026-01263-3
