Wear­R­A­con Euro­pe 2021

Wear­R­A­con Euro­pe 2021 will give insight into Euro­pean aspects of indus­tri­al exo­ske­le­ton tech­no­lo­gies and their assess­ment metho­do­lo­gies. This will be

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Neu­es Kon­zept für die Akti­vie­rung künst­li­cher Hän­de durch Aug­men­ted Reality

S. Hazubski, H. Hop­pe, A. Otte
Die Wie­der­her­stel­lung der Hand­be­we­gung für Men­schen mit Ampu­ta­tio­nen, Läh­mun­gen oder Schlag­an­fäl­len ist ein wich­ti­ger Bereich der ortho­pä­die­tech­ni­schen For­schung und Ent­wick­lung. Zwar haben sich elek­tro­den­ba­sier­te Sys­te­me, die den Input aus dem Gehirn oder dem Mus­kel nut­zen, als erfolg­reich erwie­sen; die­se Sys­te­me sind jedoch ten­den­zi­ell teu­er und der Umgang mit ihnen schwer zu erler­nen. In die­sem Arti­kel wird ein lau­fen­des medi­zin­tech­ni­sches Pro­jekt der Hoch­schu­le Offen­burg vor­ge­stellt, bei dem Aug­men­ted Rea­li­ty (AR) für eine neu­ar­ti­ge Steue­rung von moto­ri­sier­ten Hand­orthe­sen sowie Hand­pro­the­sen benutzt wird. In die­sem Sys­tem wird die Pro­the­se von einer – in eine AR-Bril­le inte­grier­ten – Kame­ra getrackt; gleich­zei­tig wer­den vir­tu­el­le Steu­er­ele­men­te über die Bril­le ein­ge­blen­det. Mit die­sen kann der Pati­ent durch Kopf­be­we­gun­gen inter­agie­ren und viel­fäl­ti­ge Öff­nungs- und Schließ­be­feh­le für die Pro­the­se oder Orthe­se ein­ge­ben. Das visu­el­le Sys­tem muss zwar noch mit Pati­en­ten getes­tet wer­den, aber die gerin­gen Kos­ten, die ein­fa­che Bedie­nung und der Ver­zicht auf Elek­tro­den machen das Sys­tem zu einer viel­ver­spre­chen­den Lösung für die Wie­der­her­stel­lung der Handfunktion.

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Grei­fen trotz Hand­läh­mung – Ver­sor­gungs­bei­spiel mit myo­elek­tri­scher Handorthese

S. Matys­sek, D. Hepp
Durch die Ent­wick­lung exo­ske­let­tä­rer Struk­tu­ren wird der Ver­such unter­nom­men, ver­lo­ren­ge­gan­ge­ne Funk­tio­nen des Bewe­gungs­ap­pa­ra­tes mög­lichst gut zu erset­zen. In die­sem Zusam­men­hang stellt die Nach­bil­dung der kom­ple­xen Greif­funk­ti­on einer Hand eine beson­de­re Her­aus­for­de­rung dar. Das Orthe­sen­sys­tem „exo­mo­ti­on® hand one“ ermög­licht es sei­nem Anwen­der, mit Hil­fe eines EMG-Signals einen akti­ven Orthe­sen­auf­bau anzu­steu­ern und ver­schie­de­ne Griff­mus­ter aus­zu­füh­ren. Mit Hil­fe digi­ta­ler Fer­ti­gungs­me­tho­den sowie der ent­spre­chen­den Bau­grup­pen der Her­stel­ler­fir­ma ist es somit mög­lich, ein adäqua­tes Gesamt­sys­tem mit indi­vi­du­el­ler Pass­form zu ver­wirk­li­chen, das sei­nem Anwen­der einen Mehr­wert im All­tag bie­tet. Der Bei­trag erläu­tert den kom­plet­ten Ver­sor­gungs­vor­gang mit einer myo­elek­tri­schen Hand­orthe­se und geht dabei auch auf das Zusam­men­spiel zwi­schen Her­stel­ler und Ortho­pä­die­tech­ni­ker ein.

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Neu­ar­ti­ges Orthe­sen­sys­tem zur Unter­stüt­zung der Kopf­hal­te­funk­ti­on bei Dropped-Head-Syndrom

S. Matys­sek, D. Jäger
Das Drop­ped-Head-Syn­drom (DHS) tritt bei einer Rei­he von Erkran­kun­gen – oft als Begleit­erschei­nung einer schwer­wie­gen­den Indi­ka­ti­on – auf. Pati­en­ten lei­den unter die­ser Sym­pto­ma­tik in beson­ders viel­fäl­ti­ger Wei­se, da der Kopf je nach Schwe­re­grad der Erkran­kung nur ein­ge­schränkt ange­ho­ben oder aktiv gehal­ten wer­den kann. Die kon­ven­tio­nel­le Ver­sor­gung die­ses Krank­heits­bilds beschränkt sich bis­her wei­test­ge­hend auf die Zweck­ent­frem­dung unter­schied­li­cher Zer­vi­kal­orthe­sen, die jedoch den Anfor­de­run­gen vie­ler Betrof­fe­ner nicht gerecht wer­den. Der größ­te Nach­teil bestehen­der Sys­te­me zeigt sich in einer weit­rei­chen­den Immo­bi­li­sie­rung des Kop­fes, wodurch das häu­fig noch vor­han­de­ne Bewe­gungs­ver­mö­gen des Anwen­ders unter­bun­den wird. 

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Prin­zip­stu­die zur Wir­kung ­eines indus­tri­el­len Exo­ske­letts ­bei Überkopfarbeit

Th. Schmalz, J. Born­mann, B. Schirr­meis­ter, ­J. Schänd­lin­ger, M. Schuler
Arbeits­be­ding­te muskuloskelettale­ Erkran­kun­gen zäh­len in Deutsch­land und Euro­pa zu den häu­figs­ten Grün­den für Arbeits­un­fä­hig­keit und sind ein bedeu­ten­der Kos­ten­fak­tor für Unter­neh­men und Gesund­heits­sys­te­me. Mit der Ein­füh­rung von Exo­ske­let­ten wird ange­strebt, arbeits­be­ding­te Über­las­tun­gen des Bewe­gungs­ap­pa­rats zu verringern. 

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Exo­ske­let­te in der The­ra­pie von Rückenmarkverletzungen

R. Klein­schmidt, B. Frey­berg-Hanl, D. Kuhn
Das robo­ter­ge­stütz­te Geh­trai­ning mit Hil­fe eines Exo­ske­letts eta­bliert sich zuneh­mend im the­ra­peu­ti­schen Behand­lungs­pro­zess. Ziel des Ein­sat­zes sol­cher Sys­te­me ist sowohl die Unter­stüt­zung vor­han­de­ner Kör­per­funk­tio­nen unter prä­ven­ti­ven Gesichts­punk­ten als auch die Wie­der­erlan­gung ver­lo­ren­ge­gan­ge­ner Funk­tio­nen im Rah­men reha­bi­li­ta­ti­ver Pro­zes­se. Die Anwen­dung sol­cher Sys­te­me hat nicht nur posi­ti­ve Effek­te auf die sen­so­mo­to­ri­schen Stö­run­gen, son­dern auch auf Begleit­kom­pli­ka­tio­nen der Grund­er­kran­kun­gen sowie auf die psy­chi­sche Gesund­heit des Betrof­fe­nen. Aller­dings ist nur über die Kennt­nis der pati­en­ten­be­zo­ge­nen Bef­und­da­ten und der tech­ni­schen Para­me­ter der Sys­te­me eine schlüs­si­ge und lücken­lo­se Indi­ka­ti­ons­stel­lung für eine sinn­vol­le The­ra­pie zu errei­chen. Mit Hil­fe eines Ent­schei­dungs­al­go­rith­mus kann fest­ge­stellt wer­den, wel­che Exo­ske­lett­sys­te­me für wel­che Ein­satz­be­rei­che geeig­net sind, um das jeweils best­mög­li­che The­ra­pie­er­geb­nis für den Pati­en­ten zu erzielen.

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Kli­ni­sche Ergeb­nis­se mit dem Arm­the­ra­pie­ro­bo­ter ARMin

V. Klam­roth-Mar­gans­ka
Robo­ter in der Neu­ro­reha­bi­li­ta­ti­on wer­den nicht nur als Assis­tenz­sys­te­me ein­ge­setzt, son­dern unter­stüt­zen den The­ra­peu­ten auch in der her­kömm­li­chen The­ra­pie. Der Arm­the­ra­pie­ro­bo­ter ARMin wur­de an der ETH Zürich in Zusam­men­ar­beit mit der Uni­ver­si­tät Zürich ent­wi­ckelt. Das Gerät ermög­licht ein inten­si­ves, aktiv assis­tier­tes Trai­ning all­tags­re­le­van­ter Tätig­kei­ten des betrof­fe­nen Armes. ARMin wur­de bereits in meh­re­ren kli­ni­schen Stu­di­en erfolg­reich auf Wirk­sam­keit geprüft. Basie­rend auf den posi­ti­ven Ergeb­nis­sen kli­ni­scher Stu­di­en wird das Gerät kon­ti­nu­ier­lich wei­ter­ent­wi­ckelt mit dem Ziel, Pati­en­ten den Ein­satz ihres Armes im All­tag zu ermöglichen.

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Brain-Machi­ne-Inter­faces bei Pati­en­ten mit Läh­mun­gen nach Schlaganfall

A. Ramos-Mur­guial­day
Läh­mun­gen nach einem Schlag­an­fall tre­ten heut­zu­ta­ge häu­fig auf. Die Anzahl der Per­so­nen, die jedes Jahr einen Schlag­an­fall erlei­den, steigt durch eine unge­sun­de Lebens­füh­rung dra­ma­tisch an (Stress, Ernäh­rung, Tabak- und Alko­hol­kon­sum usw.). Bei einer gro­ßen Zahl die­ser Pati­en­ten sind Gehirn­re­gio­nen betrof­fen, die die Steue­rung von Bewe­gun­gen über­neh­men. Vie­le die­ser Pati­en­ten kön­nen daher mit den betrof­fe­nen Gelen­ken kei­ne Bewe­gun­gen mehr aus­füh­ren. Für die­se Grup­pe besteht sechs bis acht Mona­te nach dem Schlag­an­fall im All­ge­mei­nen kei­ne Hoff­nung auf Bes­se­rung mehr: Das Gehirn ist nicht mehr in der Lage, die Schä­di­gung aus­zu­glei­chen, denn neu­ro­plas­ti­sche Ver­än­de­run­gen, die die Rege­ne­ra­ti­on unter­stüt­zen, kön­nen ohne Rest­be­we­gung der Mus­keln nicht her­vor­ge­ru­fen und neue Ner­ven­ver­bin­dun­gen nicht auf­ge­baut wer­den. Glück­li­cher­wei­se lie­fert der wis­sen­schaft­li­che Fort­schritt neue Erkennt­nis­se und Tech­no­lo­gien, die nicht nur dazu ver­wen­det wer­den kön­nen, die Beschä­di­gung zu umge­hen und Bewe­gung zu unter­stüt­zen, son­dern auch dazu, die beschä­dig­ten neu­ro­na­len Ver­bin­dun­gen zu reha­bi­li­tie­ren und Gehirn und Bewe­gung wie­der zu ver­bin­den. „Brain-Machi­ne-Inter­faces“ kön­nen zur Steue­rung von Reha­bi­li­ta­ti­ons­ro­bo­tik ver­wen­det wer­den. Die­se neu­ar­ti­ge Tech­no­lo­gie schafft Hoff­nung für gelähm­te Schlaganfallpatienten.

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