Sensorik

PLUSReha-Technik

Mit 3D-Druck gegen Druckgeschwüre

Ein intel­li­gen­tes Sitz­kis­sen gegen Deku­bi­tus: For­schen­de ver­bin­den 3D-Druck, bio­me­cha­ni­sche Simu­la­ti­on und Sen­so­rik für eine indi­vi­du­el­le­re Versorgung.

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PLUSSanitätshaus

Sen­so­rik schafft mehr Trans­pa­renz in der Kompressionstherapie

Mehr Trans­pa­renz bei der Kom­pres­si­on: Sen­so­rik ermög­licht die Kon­trol­le des Auf­la­gen­drucks und eröff­net neue Mög­lich­kei­ten für eine daten­ba­sier­te Versorgung.

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FachartikelPeer ReviewPLUS

Mit jedem Schritt ver­bun­den – ers­te Ent­wick­lungs­er­geb­nis­se des „Vario­Foot“

Dani­el Mer­bold
Durch eine Ampu­ta­ti­on des Beins wird der betrof­fe­ne Mensch im All­tags­le­ben vor gro­ße Her­aus­for­de­run­gen gestellt, sei es beim all­täg­li­chen Gehen und Ste­hen auf unter­schied­li­chen Unter­grün­den, beim Tra­gen von Gegen­stän­den oder auch in der sozia­len Inte­gra­ti­on [1–3]. Die Pro­the­se muss den indi­vi­du­el­len Anfor­de­run­gen und Bedürf­nis­sen gerecht wer­den. Der heu­ti­ge Stand der Tech­nik ermög­licht es zwar, den ver­lo­re­nen Teil des Bewe­gungs­ap­pa­rats zu einem gro­ßen Teil zu erset­zen, jedoch bleibt die Sen­so­rik der ampu­tier­ten Glied­ma­ße weit­ge­hend ver­lo­ren. Die­ser Ver­lust spie­gelt sich bei­spiels­wei­se in einer erhöh­ten Sturz­ge­fahr wider und hat somit einen direk­ten Ein­fluss auf die Lebens­qua­li­tät der Betrof­fe­nen [4, 5].
Im vor­lie­gen­den Pro­jekt „Vario­Foot“ – geför­dert durch das Bun­des­mi­nis­te­ri­um für For­schung, Tech­no­lo­gie und Raum­fahrt (BMFTR – ehe­mals BMBF) – wur­den genau hier ange­setzt (Abb. 1). Hier­zu wur­de ein Pro­the­sen­fuß in Gän­ze kon­stru­iert und ent­wi­ckelt, der inner­halb sei­ner mecha­ni­schen Struk­tur mit Sen­so­ren instru­men­tiert ist, Infor­ma­tio­nen auf­nimmt, bewer­tet und durch Schwin­gungs­ak­to­ren ein vibrot­ak­ti­les Feed­back über den Pro­the­sen­schaft übermittelt. 

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FachartikelPeer ReviewPLUS

Sen­so­ren in der Ortho­pä­die- und Reha-Technik

Mar­kus Stefka
Wäh­rend es für den Leser müh­sam erschei­nen mag, jeden zwei­ten Arti­kel mit „in Zei­ten der Digi­ta­li­sie­rung“ begin­nen zu müs­sen, ist es doch so, dass wir in Zei­ten der Digi­ta­li­sie­rung immer öfter ortho­pä­die­tech­ni­sche The­men betrach­ten müs­sen, die sich vom all­ge­mei­nen Bild der Bran­che abhe­ben: Addi­ti­ve Fer­ti­gung, Digi­ta­le Ver­ord­nun­gen oder wie in die­sem Arti­kel das The­ma der Sensorik.
Die­ser Bei­trag betrach­tet die Sen­so­rik in Bezug auf das brei­te Feld der Ortho­pä­die- und Reha-Tech­nik und bie­tet eine Fül­le an Mög­lich­kei­ten, Ideen und Infor­ma­tio­nen für völ­li­ge Neu­lin­ge, aber auch für Spe­zia­lis­ten. Der The­men­um­fang ist enorm.
Der Arti­kel beginnt mit einer Über­sicht über Sen­so­ren, die häu­fig oder weni­ger häu­fig in der Bran­che genutzt wer­den, da ein bes­se­res Ver­ständ­nis der tech­ni­schen Grund­la­gen die Anwen­dung in der Pra­xis erleich­tert. Danach len­ken wir das The­ma auf die Vor­tei­le der Sen­so­rik und auf Pro­duk­te, die bereits am Markt erhält­lich sind oder es hof­fent­lich bald sein wer­den. Der Arti­kel berührt auch The­men, die nicht nur pri­mär für den Ortho­pä­die­tech­ni­ker und Reha-Tech­ni­ker span­nend sind, son­dern auch für eng zusam­men­ar­bei­ten­de Grup­pen wie Phy­sio­the­ra­peu­ten oder Fach­ärz­te. Nach­dem das Sani­täts­haus in vie­len Belan­gen aber ein ers­ter Ansprech­part­ner für vie­le The­ma­ti­ken ist, scheint die­ser Zugang durch­aus ange­mes­sen und realistisch.
Wir been­den den Arti­kel mit einem Fazit und einem Aus­blick auf die Zukunft.

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FachartikelPeer ReviewPLUS

Sen­sor­in­te­gra­ti­on in Orthe­sen zur Ver­sor­gung des Dia­be­ti­schen Fuß­syn­droms: eine tech­ni­sche Betrachtung

V. Kat­ter1, C. Huperz1, J. Bartsch1, I. Özlü2, M. Regier3, R. I. Ame­lung2, B. Klem­me2, M. Kohl­ha­se1
Her­kömm­li­che Orthe­sen zur Prä­ven­ti­on des Dia­be­ti­schen Fuß­syn­droms (DFS) kön­nen kri­ti­sche Belas­tun­gen nicht kon­ti­nu­ier­lich über­wa­chen. Die­se Stu­die unter­sucht die Inte­gra­ti­on von Druck­sen­so­rik in einer Orthe­se. Zuerst wird die opti­ma­le Sen­sor­po­si­ti­on eva­lu­iert, wobei sich die pro­zess­tech­nisch ein­fachs­te Posi­ti­on unter der Weich­bet­tung als mess­tech­nisch anspruchs­voll erweist (star­ke Dämp­fung, Infor­ma­ti­ons­ver­lust). Eine zwei­te Stu­die zeigt mit­tels einer KI-basier­ten Anoma­lie­er­ken­nung (LSTM-Autoen­co­der), dass aus die­sen gedämpf­ten Daten den­noch kli­nisch rele­van­te Abwei­chun­gen detek­tiert wer­den kön­nen, sofern eine hohe Sen­s­or­dich­te und per­so­nen­spe­zi­fi­sche Model­le genutzt wer­den. Dies belegt die tech­ni­sche Mach­bar­keit einer smar­ten Orthe­se für die Alltagsüberwachung.

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OrthetikPLUS

Wie smar­te Sen­so­ren The­ra­pie­treue mess­bar machen

Ver­trau­en ist gut, Kon­trol­le und Moti­va­ti­on noch bes­ser. Wäh­rend sich Medi­zi­ner, The­ra­peu­ten und Tech­ni­ker lan­ge Zeit auf die Anga­ben ihrer Pati­en­ten und deren Eltern ver­las­sen muss­ten, ist es heu­te mög­lich, die Tra­ge­zeit von Kor­set­ten zu tra­cken. Und die Daten sind nicht nur für den The­ra­pie­er­folg des Ein­zel­nen von Bedeu­tung – sie kön­nen auch als Basis für die For­schung und damit für die künf­ti­gen Stan­dards in der The­ra­pie idio­pa­thi­scher Sko­lio­se dienen.

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FachartikelPeer Review

Gang­stö­rung bei Zere­bral­pa­re­se: ein mecha­ni­sches oder kom­ple­xes Problem?

R. Brun­ner
Die Zere­bral­pa­re­se wird als in ers­ter Linie moto­ri­sche Affek­ti­on ange­se­hen. Moder­ne Unter­su­chun­gen zei­gen aber, dass die Sen­so­rik in glei­chem Aus­maß betrof­fen ist. Erstaun­li­cher­wei­se fin­det die­se Tat­sa­che nur wenig Beach­tung. Sie kann aber vie­le der bei Zere­bral­pa­re­se vor­han­de­nen Pro­ble­me zumin­dest miterklären.
Dabei ist klar, dass die moto­ri­sche Kon­trol­le betrof­fen ist, wodurch die Funk­ti­on behin­dert wird. Aller­dings ist ohne adäqua­te sen­so­ri­sche Infor­ma­ti­on über Span­nun­gen und Belas­tung in den Gewe­ben und über die Stel­lung des Kör­pers und der Kör­per­seg­men­te auch gar kei­ne geziel­te und prä­zi­se moto­ri­sche Ant­wort mög­lich. Sen­so­rik ist für das moto­ri­sche Ler­nen erfor­der­lich, denn neue Bewe­gungs­stra­te­gien müs­sen über­prüft wer­den. Weni­ger sen­so­ri­scher Input bedeu­tet län­ge­re Lern­zei­ten, was sich als Ent­wick­lungs­ver­zö­ge­rung äußert. Der Man­gel an Sen­so­mo­to­rik führt zu einem Insta­bi­li­täts­ge­fühl, Angst, zu fal­len, und Stress. Dadurch wer­den mehr und fal­sche Mus­keln akti­viert und in der Fol­ge hoher Tonus und Spas­ti­zi­tät aus­ge­löst. Es kommt zunächst durch die ver­än­der­ten Akti­vi­täts­mus­ter zu funk­tio­nel­len Defor­mi­tä­ten. Dadurch ändern sich die Kraft­ver­hält­nis­se, und aus den struk­tu­rel­len Defor­mi­tä­ten ent­wi­ckeln sich struk­tu­rel­le, auch ossä­re Ver­än­de­run­gen, die wie­der ein­schrän­ken und Kom­pen­sa­tio­nen erfor­dern. Es kommt zu redu­zier­ter Akti­vi­tät sowie mög­li­cher­wei­se zu chro­ni­schen Schmerzen.

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FachartikelPeer Review

Sen­so­ri­sches Feed­back in der Handprothetik

M. A. Schweis­furth, M. Mar­ko­vic, T. Bentz, D. Wüs­te­feld, D. Fari­na, S. Dosen
Nach dem trau­ma­ti­schen Ver­lust einer Hand wird in der Regel eine ein­fa­che Moto­rik durch eine Hand­pro­the­se wie­der­her­ge­stellt. Damit kann der Pro­the­sen­nut­zer zwar funk­tio­nel­le Auf­ga­ben erle­di­gen (z. B. ein Objekt grei­fen), hat jedoch kein tak­ti­les oder pro­prio­zep­ti­ves Gefühl für die Pro­the­se. In die­sem Arti­kel wird beschrie­ben, inwie­fern die­ses feh­len­de Feed­back sich auf den Pro­the­sen­nut­zer aus­wirkt. Die For­schungs­an­sät­ze, die einen Teil des Feed­backs über sen­so­ri­sche Sub­sti­tu­ti­on nicht­in­va­siv erset­zen, wer­den vor­ge­stellt und die Stu­di­en zum poten­zi­el­len funk­tio­nel­len Nut­zen sen­so­ri­schen Pro­the­sen­feed­backs beleuch­tet. Schließ­lich wird eine Pilot­stu­die vor­ge­stellt, die ein neu­es, viel­ver­spre­chen­des Feed­back­sys­tem tes­tet und zeigt, dass Feed­back nur bei hin­rei­chend kom­ple­xen Auf­ga­ben einen funk­tio­nel­len Nut­zen bringt.

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