Bewegungsmuster im Alltag erfassen

Dank Sensoren in der Kleidung sollen Ärzte künftig die Bewegungsmuster von Patienten auch nach deren Entlassung aus dem Krankenhaus beobachten und korrigieren können.

Patientinnen und Patienten mit Problemen beim Gehen wie zum Beispiel in der Genesungsphase nach Operationen sollen künftig den direkten Draht zum Arzt mit nach Hause nehmen: Ein Forschungsteam unter Beteiligung der Ruhr-Universität Bochum (RUB) entwickelt ein mobiles System, das Alltagsbewegungen kontinuierlich misst, den Patienten direkt Rückkopplung gibt und es Ärzten erlaubt, Genesungsprozesse engmaschig zu überwachen und zu optimieren. Das Projekt „Reha to go“ unter Federführung der Firma „ID4us“ in Duisburg wird mit rund 2,1 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung gefördert.

Patienten werden unsichtbar

Wenn durch Unfall, Krankheit oder unmittelbar nach einer Operation an Hüft- oder Kniegelenk das Gehen schwerfällt, können spezialisierte Zentren eine Ganganalyse machen, um herauszufinden, wo das Problem liegt und wie man es am besten behandelt. Physiotherapeutische Übungen oder Hilfsmittel können den Patienten dann helfen zu genesen. Nach der Entlassung aus der Klinik werden die Betroffenen aber unsichtbar: Kein Profi überwacht, ob die Heilung weiter fortschreitet oder sich sogar Schäden einstellen, die aus dauerhaft falschen Bewegungsmustern resultieren. „Für viele Praxen ist die aufwändige Ganganalyse auch einfach unerschwinglich“, sagt Prof. Thomas Kaiser von „ID4us“.

Hier setzt das Team von „Reha to go“ an: Die beteiligten Forscherinnen und Forscher wollen auf der Basis der Radio Frequency Identification (RFID)-Technik eine neue Möglichkeit der Bewegungsmessung von Armen und Beinen entwickeln. RFID-Etiketten, sogenannte Tags, sollen in Alltagskleidung integriert werden, sodass Miniatur-Lesegeräte die Bewegungsmuster ihrer Träger auslesen und verarbeiten können. Aufgabe des Bochumer Teams vom Lehrstuhl für integrierte Systeme um Prof. Dr. Nils Pohl ist es, die RFID-Technik mit hochfrequenten Radarsystemen zu koppeln, um die einzelnen Tags am Körper präzise verfolgen zu können.

Direkt online Rückmeldung bekommen

Die Patientinnen und Patienten können so direkt online Rückmeldung zum Bewegungsablauf oder zur Ausführung physiotherapeutischer Übungen bekommen. Die behandelnden Ärzte können per Telemedizin schädliche Gangmuster erkennen und den Genesungsverlauf engmaschig verfolgen und entsprechend die Behandlung optimieren. Somit bekommt ein großer Kreis von Patienten und Behandlern Zugang zu einer Technologie, deren kostenintensive Variante bisher nur einer kleinen Elite von spezialisierten Zentren zur Verfügung stand.

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 u. a. 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.

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.“

Kooperationspartner

Unter der Federführung der Firma „ID4us“ gehören zum Konsortium 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, die Universität Paderborn und die Firma Luttermann. Am Lehrstuhl für Orthopädie und Unfallchirurgie der Universität Duisburg-Essen von Prof. Dr. Marcus Jäger, St. Marien Hospital Mülheim/Contilia, wird diese neue Technologie erstmals bei Patienten nach Gelenkersatz angewendet. „Das Online-Monitoring wird die Behandlungsqualität verbessern, die Patientensicherheit erhöhen und gleichzeitig den Krankenhausaufenthalt verkürzen“, freut sich Klinikdirektor Jäger.

(red)