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Project MOPASS   

MOPASS
Mobiles, dem Patienten angepasstes, robotergestütztes Gangrehabilitationssystem

"Laufen lernt man(oder lernt man wieder) nur durch laufen"

Nach einer neurologischen Erkrankung oder einer Invalidität erfolgt die Gangrehabilitation mit Hilfe von einem oder mehreren Therapeuten. Die Wiedererlernung des Gehens ist ein oft langer und anstrengender Prozess, sowohl für die Patienten als auch für die Therapeuten. Leider wird die Therapie aufgrund dieser Bedingungen in der Rehabilitation oft nicht erfolgreich abgeschlossen. Zu den Gründen zählen unter anderem die Ermüdung der Therapeuten, die begrenzte Anzahl von Schrittübungen während einer Therapiesitzung, das Stürzen des Patienten, und die damit verbundenen Verletzungen oder die Angst des Patienten vor Stürzen.

Ziel des Vorhabens ist daher die Erforschung und Entwicklung eines mobilen, dem Patienten angepassten, robotergestützten Gangrehabilitationssystems, welches durch die Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen bei der Rehabilitation des Patienten einen optimalen Heilungsprozess ermöglichen wird.

Folgende Merkmale wird das innovative Therapiesystem besitzen:

  • Mobilität anstelle eines "passiven Gehens" auf Laufbändern für Patienten
  • Vergleichsweise geringe Entwicklungs- und Nutzungskosten
  • Hohe Einsatzsicherheit und Gebrauchstauglichkeit
  • Neue Therapieerkenntnisse zur Gangrehabilitation
  • Ausschluss des Sturzrisikos bei den Schrittübungen der Patienten

Projektbeschreibung

Die Gangrehabilitation ist ein vitaler Schritt im Prozess der Erholung, sowohl von Personen die unter verschiedenen neurologischen Krankheiten leiden, wie traumatische Hirnverletzungen, als auch von Patienten, die unter den Folgen eines Schlaganfalls leiden. Außerdem spielt die Gangrehabilitation auch nach Verletzungen der unteren Extremitäten eine wichtige Rolle. Durch wiederholte Reize von außen lassen sich die Nervenstrukturen im Gehirn und Rückenmark trainieren, um die Muskeln neu zu aktivieren, die ein stabiles Gehen wieder ermöglichen.

Das Ziel des Vorhabens ist die Erforschung und Entwicklung eines mobilen, dem Patienten angepassten, robotergestützten Gangrehabilitationssystems (MOPASS), welches durch die Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen bei der Rehabilitation des Patienten einen optimalen Heilungsprozess ermöglichen wird. Die inhaltliche Ausrichtung konzentriert sich auf innovative technische Hilfen, die die Mobilität und motorischen Fähigkeiten des Gehens unterstützen, trainieren und wiederherstellen.

MOPASS wird durch die Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen bei der Rehabilitation der Patienten einen optimalen hocheffizienten Genesungsprozess ermöglichen. Die alltagstaugliche, intelligente, adaptive Technik wird dem Patienten helfen, das Gehen neu zu erlernen und die täglichen Aufgaben zu meistern. Durch ständige Rückmeldungen wird der Nutzer unterstützt, fehlerhafte Bewegungsmuster durch richtige oder bessere zu ersetzen.

Das robotergestützte System wird für verschiedene Gehbehinderungen, die durch neurologische Erkrankungen verursacht werden, sowie für gestaffelte Rehabilitationsphasen ausgelegt sein. Außerdem wird MOPASS an die Körpergröße der Patienten anpassbar sein. Durch den Fokus, die Haupteigenschaft der menschlichen Fortbewegung zu fördern - das dynamische und stabile Gehen - unterscheidet sich die angestrebte Lösung sehr deutlich vom heutigen Stand der Technik bei den bekannten und kommerzialisierten robotergestützten Gangrehabilitationssystemen des Marktes mit stationären Laufbändern.

Ein weiterer äußerst wichtiger Aspekt ist der Ausschluss von Stürzen. Immer wieder verzögern Stürze bei den Schrittübungen der Patienten den Genesungsprozess oder verursachen sogar neue, teilweise ernste Verletzungen. In der manuellen Schlaganfallrehabilitation sind etwa 40 % der Geriatrie-Patienten von Stürzen betroffen [Nyberg et al., 1997] die zwar nicht immer Verletzungen nach sich ziehen, aber zumindest doch eine erhebliche Angst der Patienten vor Stürzen verursachen. MOPASS wird das Sturzrisiko beseitigen und somit gegenüber der manuellen Behandlung auch die Selbstsicherheit und Trainingsmotivation der Patienten wesentlich erhöhen.

Das Training des dynamischen stabilen Gehens wird als der am besten geeignete Ansatz zur effizienten Gangrehabilitation gesehen. Mobilität bedeutet für die Patienten gesteigerte Lebensqualität und erhöht die Chancen auf einen Wiedereinstieg ins Berufsleben. MOPASS wird das Training des natürlichen Gehens optimieren und Heilungsprozesse effizient vorantreiben. Das System unterstützt den menschlichen Bewegungsablauf, wenn der Patient (oder die Patientin) diese Bewegungen nicht selbstständig durchführen kann und unterstützt den Körperbau wie beim normalen Gehen. Die verloren gegangenen Fähigkeiten können sich durch die Entwicklung des innovativen Robotersystems wieder herstellen lassen.

Noch innerhalb der Projektlaufzeit wird das neue Therapiesystem in Rehabilitationseinrichtungen in Betrieb genommen und ausführlich getestet werden. Therapeuten werden den Umgang mit dem Gerät lernen und in Testgruppen mit gesunden Teilnehmern testen. Am Ende des Vorhabens werden auch freiwillige Patienten in unterschiedlichen Rehabilitationsphasen behandelt. Weitergefasstes Ziel ist die Nutzung der Mobilität des Robotersystems, um die Flexibilität der Therapeuten, die den Rehabilitationsprozess steuern, zu erhöhen.

Die Gangrehabilitation könnte mit dem neuen Trainingsgerät von den Spezialeinrichtungen in lokale Krankenhäuser und sogar in Hausumgebungen versetzt werden, also näher an die tägliche Umgebung des Patienten. Dieser Punkt wird vor dem Hintergrund eines zunehmenden Anteils äterer Menschen an unserer Gesellschaft umso dringlicher. Allein in Deutschland werden im Jahr 2030 voraussichtlich mehr als 28 Millionen Menschen 60 Jahre und älter sein. Die einfache Fortschreibung der heutigen Situation wird keine Lösung sein. Das Ziel muss deshalb lauten, trotz geringer werdender Ressourcen die Rehabilitation deutlich zu verbessern und so allen länger ein eigenständiges Leben mit geringen Pflegeanteilen zu ermöglichen. Gerade hier kann durch robotergestützte Rehabilitation eine Entlastung der Fachabteilungen erfolgen. Bisher existieren noch keine effektiven Therapiesysteme für den Einsatz zu Hause. Der mobile Gangtrainer wird das Üben in Alltagssituationen (in häuslicher und beruflicher Umgebung) erlauben und so einen wesentlichen Motivationsfaktor darstellen.

Kooperationspartner

  • Universität Bremen, Institut für Automatisierungstechnik
  • Charité - Forschungsgruppe Geriatrie
  • Otto Bock Healthcare GmbH
  • SCHUNK GmbH & Co. KG
  • Neurologisches Rehabilitationszentrum Friedehorst gGmbH

Förderung durch BMBF

Laufzeit: 1. Februar 2012 - 31. Januar 2015




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