Fußheberschiene für querschnittgelähmten Pianisten

Alberto Mancarella aus Los Angeles bediente bei seinem Auftritt mit einer Funkbeißschiene und einem Pedalmotor den Flügel in der Alten Aula der Universität Heidelberg. Für diese Schiene erhielten Dr. Rüdiger Rupp und sein Team den Forschungspreis der Deutschen Stiftung Querschnittlähmung.

Für den 15-jährigen Alberto Mancarella aus Los Angeles ging am Freitag, 31. März 2017, bei einer feierlichen Preisverleihung der Deutschen Stiftung Querschnittlähmung (DSQ) ein lang gehegter Wunsch in Erfüllung: Der junge querschnittgelähmte Pianist spielte auf dem Konzertflügel in der Alten Aula der Universität Heidelberg Auszüge aus dem Italienischen Konzert von Bach – erstmals vor Publikum unter Verwendung einer speziellen Funkbeißschiene, die ihm die Bedienung des rechten Fußpedals des Instruments mit Hilfe der Zunge erlaubt. Die Beißschiene ist eine Entwicklung des Teams um Dr.-Ing. Rüdiger Rupp, Leiter der Sektion Experimentelle Neurorehabilitation des Querschnittzentrums am Universitätsklinikum Heidelberg, und dem Zahntechniker Tobias Gallinat, die bereits 2008 mit dem Innovationspreis der DSQ ausgezeichnet wurde. Dank einer großzügigen Privatspende verbesserte er mit seinem Team nun die Technik, so dass eine feinere und vor allem schnellere Ansteuerung des Pedalmotors möglich ist. Sowohl die maßangepasste Schiene als auch den Motor erhält Alberto als Geschenk – was es ihm ermöglicht, seine über ein Stipendium finanzierte Ausbildung an einer renommierten Musikschule in L.A. fortzusetzen.

Pianist und Ingenieur waren Freude und Erleichterung nach dem erfolgreichen Auftritt ins Gesicht geschrieben, das Publikum applaudierte begeistert. „Heute wäre Bachs Geburtstag“, erklärte Rüdiger Rupp. „Über dieses Konzert würde er sich sehr freuen.“ Und Alberto Mancarella fasste zusammen: „Ich bin sehr sehr glücklich.“

Ein Tumor schädigte sein Rückenmark – Alberto kämpft für seinen Lebenstraum, Pianist zu werden

Im Fall von Alberto Mancarella wirken Träume Wunder. Nachdem der Junge im Alter von vier Jahren an einem Tumor erkrankte, der sein Rückenmark schädigte, und er monatelang im Krankenhaus lag, fasste er einen Plan: Er wollte unbedingt Pianist werden. Die Familie wandte sich an eine wohltätige Stiftung in den USA, die Alberto schließlich ein Klavier finanzierte. Ab sofort übte er mit Hingabe – bis seine von der Erkrankung beeinträchtigten Arme wieder voll einsetzbar waren. Er spielte sogar so hervorragend, dass er ein Stipendium für seine musikalische Ausbildung erhielt. Doch inzwischen steht er vor einem neuen Problem: Aufgrund seiner Querschnittlähmung kann er Klavierstücke, die den Einsatz von Pedalen vorsehen, nicht oder nur sehr eingeschränkt spielen. Im harten Konkurrenzkampf mit seinen Mitschülern kann ihn dies sein Stipendium kosten. Doch ohne diese Unterstützung könnte seine Familie die hohen Ausbildungskosten nicht stemmen.

Auf Dr. Rupps prämierte Entwicklung aufmerksam geworden, wandte sich Albertos Mutter bereits 2011 an den Heidelberger Ingenieur. Doch die Beißschiene war noch nicht ausgereift, geschweige denn käuflich erwerbbar. „Die Arbeit an der Funkbeißschiene lag damals auf Eis. Doch Albertos Geschichte, seine Zielstrebigkeit, hat mich so fasziniert und bewegt, dass ich ihm unbedingt helfen wollte“, erinnert sich Rupp. Mit dem DSQ-Preisgeld von 2008 sowie der privaten Spende in Höhe von 10.000 Euro finanzierte er die Stelle von Sebastian Kuppinger, der die neue Version ausarbeitete, sowie das nötige Material: Hinter den Schneidezähnen ist ein druckempfindlicher Sensor befestigt, der Zungenkraft in Steuersignale an den Motor umsetzt. Auf diese Weise kann Alberto den Druck abgestuft dosieren und er hat – anders als beim Zubeißen bei der ersten Version – mehr Gefühl für die Kraft, die er erzeugt. Zudem ist der kleine, rund 15 Kilogramm schwere und hochdynamische Motor deutlich leistungsstärker als der Vorgänger und kann das Pedal nun ebenso schnell bewegen, wie es ein nicht gehandicapter Pianist mit dem Fuß bedienen würde. Weitere Verbesserungen betreffen die Elektronik. Das gesamte System ist nun kleiner, so dass es auch in den Mund eines Teenagers passt, die Knopfzelle liefert Energie für acht Stunden und lässt sich anschließend an einer Dockingstation wieder aufladen.

Fünf Tage Zeit zum Einstudieren pedalnotierter Partituren

Wie es sich mit diesem technischen Wunderwerk nun letztlich Klavier spielt, konnte Alberto allerdings erst bei seinem Besuch in Heidelberg ausprobieren. Seit Rüdiger Rupp ihm bei seinem ersten Besuch bei Familie Mancarella im September 2016 die Beißschiene zum Anpassen brachte – Zahnabdrücke hatte die Familie zuvor bereits nach Deutschland geschickt – übte Alberto am Rechner die Bedienung des Zungensensors mit speziellen Trainingsprogrammen und Geschicklichkeitsspielen. Nachdem er am 26. März in Heidelberg eintraf, hatte er fünf Tage Zeit, ausgewählte Stücke einzustudieren.

Einen kleinen Wermutstropfen gibt es dennoch: Albertos Eltern konnten ihren Sohn zu seinem großen Auftritt nicht begleiten. Als italienische Immigranten leben sie mit Green Card in den USA und haben aufgrund der unsicheren politischen Lage die Staaten derzeit lieber nicht verlassen. Daher reisten Albertos Großeltern aus Rom an, nahmen ihren Enkel in Frankfurt in Empfang und saßen bei seinem Auftritt in der ersten Reihe.

Die neue Beißschiene ist exakt an Albertos Kieferform angepasst.

Einsatz des Zungendrucksensors zur Bedienung eines Rechners oder elektrischen Rollstuhls denkbar

Rüdiger Rupp hat indes bereits Pläne für die Weiterentwicklung der Beißschiene: Mit Hilfe der druckempfindlichen Folie ließen sich je nach Position des Zungendrucks auch die anderen Pedale eines Flügels ansteuern oder auch bestimmte Funktionen an einem Keyboard. „Entsprechende Anfragen querschnittgelähmter Musiker sind schon bei mir eingegangen“, so Rupp. Denkbar wäre auch ein Einsatz der Funkbeißschiene für die Bedienung eines Rechners oder elektrischen Rollstuhls – interessant vor allem für Menschen, die von der Halswirbelsäule an abwärts gelähmt sind. Der Ingenieur hofft, mit einem breiteren Anwendungsgebiet das Interesse der Industrie sowie weiterer Förderer zu wecken, damit die Forschung und Entwicklung weitergehen kann. Rüdiger Rupp wird dran bleiben – dank Alberto: „Da ist so eine Freude in seinen Augen. Ohne diesen beeindruckenden Jungen hätte ich dieses Projekt nicht weiter verfolgt.“

Siehe auch: Greifneuroprothese: Der Schlüssel(-griff) zu mehr Lebensqualität