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Interaktive Hilfsmittelversorgung "InaHiM"

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Die interaktive Hilfsmittelversorgung von Patienten zur Wiederherstellung der Bewegungsfähigkeit gliedert sich in verschiedene Behandlungsphasen. Zu Beginn der Versorgung müssen eine präzise Diagnostik der Bedarfssituation der Patienten und die individuelle Anpassung der Hilfsmittel erfolgen, die durch die entwickelten Demonstratorbausteine messtechnisch unterstützt werden. Zudem ist im Verlauf der Hilfsmittelnutzung eine interaktive Betreuung der Patienten erforderlich, damit die optimale

Versorgung im häuslichen Umfeld der Patienten sichergestellt wird und die Patienten beim Erreichen der Rehabilitationsziele ausreichend unterstützt werden.

Mobile Interaktion in der Therapeuten-Patienten-Beziehung

  • messtechnisch optimierte Bewertung der Hilfsmittelversorgung
  • sensorgestützte Dokumentation des Patientenverhaltens

Partizipation aller Akteure an der Steigerung der Versorgungsqualität

Kurzvorstellung des Gesamtprojektes

C1: Messtechnikbasierte Gangoptimierung

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Die Versorgung mit modernen Prothesen ermöglicht Patientinnen und Patienten mit Beinamputation ein hohes Maß an Mobilität und Selbstständigkeit. Heute sind intelligente Prothesensysteme auf dem Markt verfügbar, die typische Bewegungsmuster sowie kritische Situationen (Sturzgefahr) erkennen und die Funktion der Prothese in Echtzeit an die äußeren Gegebenheiten anpassen. Damit der volle Funktionsumfang der mikroprozessorgesteuerten Gelenksysteme genutzt werden kann, muss der Aufbau der Prothese die individuellen Anforderungen jedes Patienten berücksichtigen. Dazu stehen messtechnikbasierte Systeme zur Verfügung. So wird zum Beispiel die Belastungslinie mit einem Laser auf den Patienten projiziert um die Prothesenteile daran auszurichten. Für die Beurteilung der Dynamik des Gangbildes muss sich der Orthopädietechniker jedoch auf seine Erfahrung und die Empfindung des Patienten verlassen. Nicht alle Effekte sind hier vorhersehbar und eine unerkannte Fehlversorgung kann gesundheitliche Spätfolgen nach sich ziehen. Im Forschungsprojekt BeMobil wird deshalb ein Versorgungskonzept für Sanitätshäuser unter Nutzung innovativer Messtechnik entwickelt. Dazu wird das in einem Vorprojekt entwickelte mobile Ganganalysesystem erweitert und optimiert.
Ziel
ist ein kompaktes Messsystem für die Verwendung im Sanitätshaus, welches kinetische und kinematische Messdaten erfasst und verknüpft, um den Orthopädietechniker durch Visualisierung der Messdaten und objektive Empfehlungen für die Optimierung der statischen und dynamischen Protheseneigenschaften bei seiner Arbeit am Patienten zu unterstützen. Die Qualität der prothetischen Versorgung kann so unter realen Bedingungen untersucht und das Zusammenspiel von Patient und Prothese optimal gestaltet werden.

Mehr zu Veranstaltungen, Öffentlichkeitsarbeit und Publikationen im Teilprojekt C1.

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C2: Motivationsstrategien in der Orthesenversorgung

Das Ziel des Teilprojektbausteins ist die Verbesserung der Therapiemotivation bei einer kontinuierlichen orthetischen Behandlung von Kindern und Jugendlichen durch eine umfassende, nutzergerechte Gestaltung der Mensch-Technik-Interaktion. Einerseits werden Anforderungen an die Hilfsmittel für die besondere Zielgruppe der Kinder und Jugendlichen untersucht und entsprechende Gestaltungsempfehlungen für die Produktentwicklung abgeleitet. Ebenso werden die Anforderungen für eine Therapieunterstützung während des Behandlungsverlaufes im häuslichen Umfeld mit motivationsfördernden Elementen, bspw. aus dem Bereich spielerischer Anwendungen sowie virtueller Realitäten, untersucht. Das Ziel ist dabei, dass die jungen Patienten die notwendige Therapie nicht nur als nachteilig empfinden. Sie werden über die Rückmeldung von Therapieerfolgen gestärkt und adaptiv über die Fortschritte informiert und aktiv in die Behandlung einbezogen (Empowerment der Patienten). Aus zahlreichen Forschungsbefunden ist bereits belegt, dass durch Monitoring und Informationen an Patienten über das Therapieverhalten eine Verbesserung der Therapiemitarbeit erreicht werden kann (Reactivity of Measurement). In diesem Teilprojektbaustein sollen prototypische Konzepte für optimierte Hilfsmittel mit innovativen technischen Lösungen bei der Anpassung und den mikroklimatischen Eigenschaften von körperanliegenden Hilfsmitteln und nutzergerechte Gestaltungsrichtlinien zur Produktentwicklung erarbeitet werden. Zudem werden Kommunikations- und Sensorikmodule sowie interaktive Kommunikationskonzepte zum Informationsaustausch im gesamten Therapieverlauf der Orthesenversorgung bei idiopathischer Skoliose der Wirbelsäule und Bewegungseinschränkungen bei infantiler Zerebralparese entwickelt, um die Therapiemitarbeit und Motivation der Patienten zu gewährleisten. Dies beinhaltet ein telemedizinisches Konzept mit Softwarelösungen zur Dokumentation des Therapieverhaltens und Betreuungsansätzen mit Motivationsstrategien für die jungen Patienten. 

Ausgewählte Sensor-Komponenten: Temperatur und Feuchte (hell), drei Drucksensoren, ein Beschleunigungssensor (unten), ein Gurtkraft-Sensor (im Größenvergleich zu einer 2 Euro-Münze); Anbringung der Messkomponenten während der ersten Labormessungen
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Die Hauptinnovation des Teilprojektbausteins beinhaltet zwei Schwerpunkte für die nutzergerechte Hilfsmittelversorgung. Erstens erfolgt die nutzergerechte Optimierung der Forschungs- und Entwicklungsmethodik in der Gestaltung von Hilfsmitteln. Zweitens werden interaktive Sensor- und Kommunikationstechnologien mit einem patientenspezifischen Betreuungsangebot für Kinder und Jugendliche, unter Einbeziehung der Eltern und des sozialen Bezugsrahmens kombiniert. Im Hinblick auf eine Gestaltungsoptimierung bei medizinischen Hilfsmitteln werden die Trageeigenschaften und biomechanische Funktionsparameter, sowie die Materialien oder die Langzeitverwendbarkeit der Produkte betrachtet. Adaptive Mechanismen zur verbesserten Anpassung von medizinischen Hilfsmitteln an Veränderungen der Patienten und Therapiesituationen im Therapieverlauf müssen untersucht werden und u. a. zielgruppenspezifische Nutzerbedürfnisse und Designaspekte systematisch einbezogen werden.

Exploration des Nutzungskontexts und aktive Mitwirkung von Kindern und Jugendlichen bei der Gestaltung der Applikation und der Hauptbedienfunktionen
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Ebenfalls müssen die Produkte in den mikroklimatischen Eigenschaften, dem Gewicht und in der Optik verbessert werden, unabhängig davon, ob es sich um vorgefertigte (konfektionierte) oder maßangefertigte Hilfsmittel handelt. Die Berücksichtigung der Patientenbedürfnisse ist dabei dringend erforderlich und sollte im weiteren Projektverlauf durch Versorgungsleitlinien standardisiert werden. Die Auswahl der Sensoren für das Monitoring des Therapieverhaltens erfolgt anhand der medizinischen Indikationen. Die technischen Herausforderungen für die Sensorik liegen dabei auch in der notwendigen Robustheit (Vermeidung von Defekten aufgrund der mikroklimatischen Parameter, Kabelbrüchen durch Wechselbeanspruchung), dem möglichst geringen Energieverbrauch (kleine Energiespeicher, längere Versorgungszeiten) und in der sicheren Datenübertragung zum mobilen Kommunikationssystem (Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit). Für die Sensorverknüpfung bestehen darüber hinaus innovativ zu lösende technische Herausforderungen hinsichtlich der begrenzten Sendeleistung, Kommunikationsbandbreite, Datensicherheit, Rechenleistung und Miniaturisierung.

Mehr zu Veranstaltungen, Öffentlichkeitsarbeit und Publikationen im Teilprojekt C2.

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