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Mit Sensortechnik zum Therapie-Erfolg

WissenschaftlerInnen der Universität Siegen arbeiten zusammen mit der DRK-Kinderklinik an einem sensorbasierten Unterstützungssystem der Physiotherapie nach „Vojta“. Das Forschungsprojekt „SenseVojta“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Patienten mit Störungen des zentralen Nervensystems und des Haltungs- und Bewegungsapparates kann eine Physiotherapie nach dem „Vojta-Prinzip“ helfen: Durch die sogenannte Reflexlokomotion, also den gezielten Druck auf bestimmte Körperzonen, werden Bewegungsmuster wieder verfügbar. Besonders bei Säuglingen kann die Therapie die motorischen Fähigkeiten deutlich verbessern – vorausgesetzt, die Übungen werden von den Eltern zu Hause regelmäßig und korrekt durchgeführt. WissenschaftlerInnen des Forschungskollegs (FoKoS) der Universität Siegen entwickeln jetzt ein sensorbasiertes Assistenz-System für die Vojta-Therapie. Sie kooperieren dazu mit der Siegener DRK-Kinderklinik, dem Sitz des weltweiten Zentrums für Vojta-Therapie.

„Die Ärzte und Physiotherapeuten sind bei der Vojta-Therapie sehr stark auf die Mitarbeit der Eltern angewiesen“, erklärt Projekt-Leiter Prof. Dr. Rainer Brück vom „Lehrstuhl für Medizinische Informatik und Mikrosystementwurf“ der Uni Siegen. „Nur, wenn sie die Bewegungen mit ihren Kindern mehrmals täglich und vor allem präzise ausführen, ist die Therapie erfolgreich.“ Häufig seien die Eltern jedoch unsicher oder zu vorsichtig. Hinzu komme, dass gerade kleinere Kinder aufgrund der körperlichen Anstrengungen bei den Übungen häufig weinen oder schreien. „Für die Eltern ist das eine große Herausforderung. Im Rahmen unseres Forschungsprojektes möchten wir ein System entwickeln, das sie unterstützt und so gleichzeitig den Therapie-Erfolg sichert.“

Sensoren sollen künftig erkennen, ob die Übungen im Rahmen der Therapie korrekt ausgeführt werden. Das System müsse praxistauglich und bezahlbar sein, so Brück. Denkbar sei zum Beispiel ein Armband, das die Kinder bei den Übungen tragen: „Aus den Muskelspannungen im Gelenk leiten die Sensoren Bewegungen ab. Die Daten könnten direkt auf das Smartphone der Eltern übertragen werden. Wird eine Bewegung nicht korrekt ausgeführt, bekommen sie ein entsprechendes Feedback – etwa in Form eines akustischen Signals.“ Gleichzeitig könnte mit dem System der Therapieverlauf dokumentiert werden. Ärzte und Physiotherapeuten würden so wertvolle Informationen gewinnen, etwa über Fortschritte oder mögliche Probleme während der Therapie.

Für jeden Patienten müsste dazu zunächst ein individuelles Bewegungsprofil erstellt werden. Dazu soll im Therapiezentrum der DRK-Kinderklinik ein 3D-Kamerasystem installiert werden, das menschliche Bewegungen verfolgen und analysieren kann. Schon vor dem offiziellen Projektstart durften die ForscherInnen in der Klinik Vojta-Sitzungen begleiten. „Wir haben dabei auch schon erste Kamera-Aufnahmen gemacht“, so Brück. „Die Zusammenarbeit wird in Zukunft noch intensiver werden. Im Rahmen des Projektes möchten wir auch Patienten gewinnen, die unsere Technik in der Entwicklung testen und uns entsprechende Rückmeldungen geben.“

Ziel des Forschungsprojektes ist es, innerhalb von drei Jahren einen Prototyp des Therapie- Assistenzsystems zu entwickeln. An der Universität werden dazu ForscherInnen unterschiedlicher Bereiche eng zusammenarbeiten: Prof. Brück befasst sich gemeinsam mit seinem Team mit der Entwicklung der Sensorik-Hardware. Das „Institut für Mustererkennung“ unter Leitung von Prof. Dr. Marcin Grzegorzek erforscht unterdessen, wie sich in den erhobenen Daten Bewegungsmuster erkennen und auswerten lassen. Das „Center for Responsible Innovation & Design“ um FoKoS-Direktor Prof. Dr. Dr. Björn Niehaves wird die Projektpartner über den gesamten Entwicklungszeitraum zu ethischen Fragen begleiten. Es berät unter anderem zu Themen wie „Datenschutz“ oder „Persönlichkeitsrechte“.

Hintergrund:
Das Forschungsprojekt „SenseVojta“ (Fkz. 13GW0166E) ist auf drei Jahre angelegt. Neben der DRK-Kinderklinik und der Universität Siegen sind daran auch drei Unternehmen beteiligt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Verbundprojekt insgesamt mit 2,1 Mio Euro, davon gehen 720.000 Euro an die Universität Siegen und rund 260.000 Euro an die Siegener Kinderklinik.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Rainer Brück (Projektleiter), Tel.: 0271-740 3855, Mail: rainer.brueck@uni-siegen.de

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