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Modernste Medizintechnik in München: TUM forscht an intelligentem Skelett für Schlaganfall-Patienten

TUM forscht an intelligentem Skelett für Schlaganfall-Patienten
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TUM forscht an intelligentem Skelett für Schlaganfall-Patienten

Hallo stellt die Modernste Medizintechnik Münchens vor. An der TUM wird an einem intelligenten Exo­skelett für Schlaganfall­Patienten geforscht. Dies erläutert Sandra Hirche, Professorin für Informationstechnik an der TU, genauer...

  • Hallo München stellt die Modernste Medizintechnik in München vor.
  • Diesmal geht es um Forschungen an einem intelligentem Skelett für Schlaganfall-Patienten.
  • Professorin der TU Sandra Hirche erklärt die Vorteile davon...

„Gesund in Serie“ – unter diesem Motto beleuchtet Hallo München Themen der Medizin. In den vergangenen Wochen haben wir hier neueste Medizintechnik aus München vorgestellt. Im letzten Teil der Serie schlagen wir eine Brücke zu dem Thema, das uns die nächsten Ausgaben beschäftigt: Reha. An der TU München kommen beide Themen zusammen. Dort wird an einem intelligenten Exo­skelett für Schlaganfall-­Patienten geforscht. Welche Vorteile das hat, erklärt Sandra Hirche, Professorin für Informationstechnik.

Ein Wasserglas halten, sich die Haare bürsten, Zähne putzen – nach einem Schlaganfall müssen oft eigentlich alltägliche Bewegungen neu erlernt werden. „Am Anfang passiert das oft über passive Mobilisierung“, sagt Professor Sandra Hirche von der TU München.

Ein Physiotherapeut bewegt den Arm des Patienten, das Gehirn soll dabei die motorische Kontrolle erlernen.

„Gerade kompliziertere Bewegungsabläufe müssen immer wieder trainiert werden. Bei einigen Betroffenen kommen die motorischen Fähigkeiten auch gar nicht mehr voll zurück.“

Professor Sandra Hirche

Um diese Betroffenen zu unterstützen, forschen Hirche und ihr Team seit Anfang des Jahres im Rahmen eines europaweiten Projekts an einer sogenannten hybriden Neuroprothese. Dabei handelt es sich um ein externes Armskelett – daher Exoskelett –, das mit Roboter- und Informationstechnik das Training intensivieren und vor allem personalisieren soll.

„Grundsätzlich kann unser ReHyb-Exoskelett bei jeder Art des motorischen Kontrollverlusts eingesetzt werden“, so Hirche. „Allerdings ist wichtig, dass sich die Muskeln theoretisch noch zusammenziehen können.“ Dass Querschnittsgelähmte sich damit wieder normal bewegen können, ist noch Zukunftsmusik.

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In der Schlaganfall-­Reha sind Roboter nicht völlig neu:

Bereits eingesetzt werden Exoskelette, die mit elektrischen Motoren den Körper bewegen. An den Händen werden oft die Muskeln so mit Strom stimuliert, dass sie kontrahieren und eine bestimmte Bewegung durchführen. „Solche robotischen Systeme können aber noch lange keinen Physiotherapeuten ersetzen.“

Mit der Neuroprothese, an der Hirches Lehrstuhl für Informationstechnik arbeitet, könnte man aber einen Schritt in diese Richtung gehen – und sogar darüber hinaus. „Über Algorithmen sollen der Muskelzustand oder unnormale Anspannungen objektiv gemessen werden. Bisher können das Physiotherapeuten nur schätzen“, so die Professorin.

Sandra Hirche, Professor für Informationstechnik von der TU München.

Auch der Trainingsfortschritt kann festgestellt und in digitalen Zwillingen gespeichert werden. „Anhand von Patientenprotokollen lernt das System, welche Trainings besonders erfolgreich waren. Zusammen mit der Möglichkeit, intensiver zu üben, verbessert das die Qualität.“

An der TUM wird an der intelligenten Steuerung des Skeletts geforscht. Andere Projektpartner arbeiten an Bedienungsfreundlichkeit oder Material. „Man könnte das Gerät nicht nur für ein Reha-Zentrum, sondern auch für Zuhause konzipieren. Dann könnte es assistieren, wenn eine Bewegung nicht klappt. Als tragbare Variante muss es aber natürlich viel leichter sein.“

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Ab Oktober arbeitet Hirche mit Nicola Vitiello und ihren Teams mit einem ersten Prototyp. Voraussichtlich 2023 soll das Exo- skelett dann in der Schön Klinik Bad Aibling erstmals an Patienten getestet werden.

Robotische Reha gefördert durch die Europäische Union

Das auf vier Jahre angelegte Projekt „ReHyb“ wird mit über sieben Millionen Euro vom EU-Projekt „Horizon2020“ gefördert. Allein eine Million gehen davon an die Technische Universität München, die das Projekt koordiniert. Beteiligt sind insgesamt elf Universitäten, Kliniken und andere Einrichtungen aus Deutschland, Italien, Dänemark, Spanien, Island und Großbritannien.

Die Entwicklung eines intelligenten Exoskeletts könnte nicht nur die Kosten für Reha-Maßnahmen verringern. „Es ermöglicht uns auch, mit dem demographischen Wandel mitzuhalten, weil ein Physiotherapeut mithilfe der robotischen Unterstützung mehrere Patienten gleichzeitig betreuen kann“, so Professorin Sandra Hirche.

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