Mobiles Bewegungs-Feedback gegen Schonhaltung

Bei der Technik analysieren sieben tragbare Sensoren an Becken, Beinen und Füßen den Gang. (Foto: AG wearHEALTH)

Patienten mit einem neuen Hüftgelenk müssen sich nach der OP das normale Gehen erst wieder antrainieren. Ein neues Bewegungs-Feedback soll den Patienten künftig bei diesem Training helfen und verhindern, dass sie eine Schonhaltung einnehmen.

Entwickelt wurde das mobiles Ganganalyse- und Feedback-System von Dr. Gabriele Bleser und ihrem Team von der Nachwuchsgruppe wearHealth an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK). Über kleine Sensoren an Füßen, Beinen und Becken misst das System die Bewegungsabläufe des Patienten. Eine Software wertet den Gang aus und gibt dem Nutzer über Töne oder Vibrationen Rückmeldung, sodass er seine Bewegung verbessern kann.

Erlernte Schonhaltung abbauen

Das System eignet sich beispielsweise für Patienten, die an Arthrose leiden und im Zuge dessen ein neues Hüftgelenk erhalten. Sie haben oft über viele Jahre eine Schonhaltung entwickelt und verinnerlicht. „Nach der Operation sind zwar die Schmerzen weg, die Schonhaltung aber bleibt. Das ‚normale‛ Gehen muss in der Reha und darüber hinaus erst wieder mühsam erlernt werden“, sagt Professor Dr. Thomas Jöllenbeck, der an der Rehaklinik Lindenplatz im nordrhein-westfälischen Bad Sassendorf das Institut für Biomechanik leitet. Er und seine Kollegin Juliane Pietschmann arbeiten mit den Kaiserslauterer Forschern zusammen.

Sieben Sensoren zur Reha-Unterstützung

Die Technologie soll den Reha-Prozess künftig unterstützen. Insgesamt kommen sieben Sensoren zum Einsatz. Sie werden einfach an den Füßen, Unter-, Oberschenkeln und am Becken angebracht. „Die von den Sensoren am Körper gemessenen Beschleunigungen und Winkelgeschwindigkeiten werden von unserer Software verarbeitet. Diese berechnet daraus Bewegungsparameter wie beispielsweise Gelenkwinkel an Hüfte, Knie und Sprunggelenk und Schrittlängen“, erklärt Dr. Bertram Taetz, der wie Markus Miezal ebenfalls an der TUK am Projekt beteilig ist.

Computer ermittelt Bewegungsmuster

Aus den Daten ermittelt das Computerprogramm ein individuelles Bewegungsmuster. Es zeigt zum Beispiel, ob Abweichungen oder individuelle Besonderheiten im Gang vorliegen. „Der Nutzer erhält über Töne und Vibrationen unmittelbare Rückmeldungen und Hinweise, mit denen er sich sein Gangbild bewusst machen kann“, sagt Bleser. „Unser langfristiges Ziel ist es, ein mobiles System zu entwickeln, mit dem Patienten auch nach der Reha zu Hause eigenständig weitertrainieren können.“ Die Daten sollen jedoch nicht nur dem Patienten Rückmeldung geben. Auch Physiotherapeuten und Mediziner können die Daten direkt auf einem Bildschirm sehen, in Form eines animierten 3D-Knochenmodells und von Diagrammen, bei denen Besonderheiten im Gang einfach sichtbar werden.

Die Technik ist nicht ausschließlich für die orthopädische Rehabilitation geeignt. Auch Patienten nach einem Schlaganfall könnten damit üben. Darüber hinaus ist die Anwendung für verschiedene Sportarten interessant, um etwa Bewegungsabläufe zu studieren oder zu optimieren. „Unser System befindet sich derzeit noch in der Entwicklungsphase. Studien an Patienten stehen noch aus. Bis es auf den Markt kommen kann, wird es noch dauern“, so Taetz weiter. Zudem müsse der Tragekomfort noch deutlich erhöht werden. Das mobils Ganganalyse- und Feedback-System wird auf der  Medica (12. bis 15. November 2018) in Düsseldorf vorgestellt.