20. Dezember 2019

Durch Sensoren in Alltagskleidung Bewegungen von Patienten überwachen

Foto: Universität Paderborn

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Ein Forscherteam hat Sensoren entwickelt, die in die Kleidung von Patienten integriert werden und Alltagsbewegungen kontinuierlich messen können. Diese sollen zum Beispiel dafür eingesetzt werden, um falsche Bewegungsmuster und Gründe für Hüft- und Knieleiden zu erfassen und die Rehabilitation zu unterstützen. Mit akustischen Signalen soll das individuelle Bewegungslernen des Patienten gefördert werden, über eine App können Behandler Rückmeldungen geben.

Das mobile System, das die Alltagsbewegungen kontinuierlich misst, ermöglicht nicht nur die konstante Beobachtung durch den Arzt, sondern gibt den Patienten gleichzeitig direktes Feedback: „Gerade nach Operationen ist es wichtig, Heilungsprozesse genauestens zu beobachten und vor allem auch gezielt zu steuern. Dazu gehört unter anderm die Ganganalyse. Falsche Bewegungsabläufe oder mit der Zeit angeeignete Schonhaltungen können auf Dauer zu schwerwiegenden Folgeschäden führen. Deshalb entwickeln wir beim Projekt „RehaToGo“ auf Basis von RFID-Technik ein Fernkontrollsystem, das die Bewegungen der Arme und Beine beim Laufen erfasst. Das Besondere: Rückmeldung von Behandlern gibt es online auf das Smartphone über eine App. Die Therapie kann so nach dem Klinikaufenthalt im Alltag der Patientinnen und Patienten fortgesetzt werden“, erklärt Sportpsychologe Prof. Dr. Matthias Weigelt von der Universität Paderborn.

RFID-Technik steht für „Radio Frequency Identification“ und bezeichnet eine Technologie für Sender-Empfänger-Systeme, die Objekte mithilfe von Radiowellen lokalisieren. Bei RehaToGo werden Etiketten mit integrierten RFID-Sensoren in die Kleidung eingenäht. Miniatur-Lesegeräte können dann die Bewegungsmuster ihrer Träger erfassen und verarbeiten.

Signale machen auf falsche Bewegungen aufmerksam
Die Herausforderung zur Erweiterung der orthopädischen Rehabilitation besteht unter anderem darin, ein auditives Online-Bewegungsfeedback mittels Sonifikation, also der akustischen Darstellung von Daten, zum individuellen Bewegungslernen in das mobile Messsystem zu integrieren. Auf eine Testphase im stationären Betrieb an der Klinik Lindenplatz im nordrhein-westfälischen Bad Sassendorf folgt der ambulante Bereich. Dazu Weigelt: „Verschiedene Signale sollen die Nutzer auf Fehlhaltungen aufmerksam machen. Wir gehen davon aus, dass entsprechende Lernprozesse schnell einsetzen und so zu langfristigen Verbesserungen führen. Unter standardisierten Laborbedingungen werden Mess- und Feedbacksystem aufeinander abgestimmt.“

Zum Forscher-Konsortium gehören neben der Universität Paderborn und der Klinik Lindenplatz in Bad Sassendorf die Ruhr-Universität Bochum, das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik, die Firma Unyt, die Universität Duisburg-Essen, die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, das Universitätsklinikum Essen und die Firma Luttermann. Die Federführung liegt bei der Firma „ID4us“. Das Vorhaben wird bis 2022 mit rund 2,1 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.