Assistenzsysteme Handschuh hilft gelähmter Hand zu greifen – mit klaren Grenzen

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Forschende der TU München haben einen Handschuh entwickelt, der Menschen mit Lähmungserscheinungen beim Greifen hilft. Bei einem schwer betroffenen ALS-Patienten zeigte er deutliche Erfolge. Bei Schlaganfallpatienten mit nur leichter Lähmung verschlechterte sich die Handfunktion dagegen im Schnitt. Diesen Befund legt die Studie im Fachjournal Nature Machine Intelligence selbst offen.

Die Greiffunktion der Hand gilt als eine der komplexesten motorischen Leistungen des Körpers: Präzises Greifen erfordert das Zusammenspiel zahlreicher Muskeln, die über periphere Nerven aus dem Rückenmark und zentral aus dem Gehirn angesteuert werden. Fällt diese Steuerung aus, etwa infolge eines Schlaganfalls oder einer neurodegenerativen Erkrankung wie ALS, bleibt die Muskulatur häufig intakt. Was verloren geht, ist der steuernde Nervenimpuls. Ein Team um Gordon Cheng von der Technischen Universität (TU) München hat nun einen Handschuh entwickelt, der Menschen mit gelähmter Hand beim Greifen unterstützt: Ausgestattet mit 13 aufblasbare Luftkissen, hilft dieser Handschuh dabei, Finger zu krümmen und zu strecken, den Daumen zu spreizen und zu drehen sowie das Handgelenk zu beugen.

Besonderes Augenmerk legten die Forschenden auf den Daumen: Nur er kann sich den anderen Fingerkuppen gegenüberstellen, den Pinzettengriff ermöglichen und die volle Kraft beim Faustschluss aufbringen. Gesteuert wird der Handschuh über einen Hautsensor am Unterarm, der die Muskelaktivität misst. Ein Algorithmus mit adaptiver Schwellenwerterkennung übersetzt die Signale in Bewegung, zusätzliche Sensoren erkennen die Phase der Greifbewegung und verhindern Fehlauslösungen, etwa beim Ausstrecken des Arms.

Ein Patient, fünf Würfel 

Im Zentrum der Entwicklung des Handschuhs stand ein 65-jähriger Patient mit amyotropher Lateralsklerose (ALS). Bei ALS sterben jene Nervenzellen ab, die Muskelbewegungen steuern; weltweit sind rund fünf von 100.000 Menschen von ALS betroffen, eine Heilung gibt es nicht. Zu Studienbeginn konnte der Patient in der rechten Hand nur noch den langen Daumenbeuger minimal ansteuern. Genau dort setzten Cheng und sein Team den Sensor an. Ein erster Prototyp ohne aktive Daumenfunktion brachte nichts: null Würfel im Box-and-Blocks-Test, der misst, wie viele kleine Würfel pro Minute gegriffen werden. Erst die Version mit beweglichem Daumen brachte das gewünschte Ergebnis: Der Patient konnte wieder selbstständig essen, eine Flasche anheben und einen Apfel greifen. Trotz extrem schwacher Muskelsignale erkannte das System seine Greifabsicht in 97,1 Prozent der Fälle richtig.

Wenn Hilfe zur Last wird 

Anders bei sechs Schlaganfallpatientinnen und -patienten, die das Team anschließend testete: drei mit starker, drei mit moderater Handbeeinträchtigung, bewertet über den ARAT-Test. Bei starker Lähmung half der Handschuh spürbar, im Mittel zehn Punkte mehr im Greif-Subtest. Bei moderater Lähmung hingegen passierte das Gegenteil: die Leistung bei Feingriff-Aufgaben sank im Schnitt um 9 Punkte. Der Grund liegt für die Forschenden buchstäblich auf der Hand: Wer noch eigene Restbeweglichkeit besitzt, hat meist eigene, feinere Bewegungsstrategien entwickelt. Das starre, vorgegebene Greifmuster des Systems kollidiert damit, statt zu helfen.

Weiterhin ungelöste Aufgaben

Die Bedienbarkeit bewerteten die Testpersonen mit 65,4 von 100 Punkten, sprich mittelmäßig, und zwar im Vergleich mit anderen am Markt verfügbarer Handexoskelette. Schwerer als der Bedienkomfort wiegt aus Sicht der Forschenden allerdings ein anderes Problem: Der leichte Handschuh hängt an einer externen Steuereinheit mit Kompressor, Ventilen und Elektronik, die allein rund zwei Kilogramm wiegt. Für den unbeaufsichtigten Alltag zu Hause ist das nach Einschätzung von Cheng und seinem Team noch zu viel Gewicht. Eine kleinere Steuerbox nennen die Forschenden selbst als nächsten notwendigen, bislang jedoch noch ungelöst Schritt.
Zu den Kosten immerhin ein Detail: Die verwendeten Ventile sind günstiger als vergleichbare Industrie-Magnetventile. Was das ganze System am Ende kostet, verrät die Studie jedoch nicht.
 Unbeantwortet bleiben weitere Fragen, etwa jene, die auf die Konfiguration der Aktuatoren, sprich der Luftkissen, der Platzierung der Elektroden oder die Daumengeometrie abzielen. Diese Parameter war exakt auf den einen ALS-Patienten zugeschnitten, berichten Cheng und sein Team. Ob sich ihre Konstruktion ohne größere Anpassungen auf andere Personen mit Lähmungserscheinungen an der Hand übertragen lässt, muss sich noch beweisen. Größere Studien und Langzeitdaten, besonders bei einer fortschreitenden Krankheit wie ALS, stehen noch aus.

Quelle: Nassour J, Berberich N, Utpadel-Fischler D, Wächter T, Cheng G, A Dexterous Soft Hand Exoskeleton Restores Intentional Grasping for Individuals with Severe Hand Impairment, Nature Machine Intelligence, 23. Juni 2026, DOI: 10.1038/s42256-026-01263-3