Eine Sportverletzung bekommen ambitionierte Wettkämpfer in der Regel mindestens ebenso häufig wie einen Pokal nach dem überraschenden Spielgewinn über den Favoriten. Aber im Unterschied zur spontanen Siegesfeier müssen sie sich oft langwierigen Behandlungen und exakten Aufbautrainings unterziehen, um wieder auf den Platz zurückkehren zu können. Ambiente Technik macht es nun möglich, dass der Rehabilitationserfolg daheim und sogar unterwegs jederzeit analysiert und auf Wunsch vom Therapeuten live begleitet werden kann.

Dass der Teamcoach bei einem wichtigen Spiel auf seinen kompletten Kader zurückgreifen kann, ist eher die Ausnahme als die Regel: Verletzungsbedingte Pausen sind in fast jeder Sportlerkarriere die Kehrseite des Erfolgs. Eine echte Pause ist die Rehabilitationsphase für die Sportler allerdings nicht. Damit sie möglichst bald und mit unverminderter Leistung an ihr Wettkampfniveau vor der Verletzung anknüpfen können, absolvieren sie oft über Monate hinweg ein umfangreiches und individuell abgestimmtes Therapie- und Trainingsprogramm. Im Leistungssport werden die Rehabilitationsmaßnahmen dabei intensiv von Ärzten und Physiotherapeuten begleitet. Sie achten darauf, dass jede Therapieübung und Trainingseinheit nicht nur regelmäßig, sondern vor allem äußerst exakt ausgeführt wird. Aus medizinischer Sicht hat diese „Pedanterie“ gute Gründe. Denn schon bei einer leichten Überdehnung eines Muskels oder dem falschen Belasten einer Körperpartie ist der Rehabilitationserfolg gefährdet.

Diese Erfahrung gilt allerdings nicht nur für ambitionierte Sportler, sondern für jede Rehabilitationsmaßnahme, also auch nach Verletzungen in der Freizeit, am Arbeitsplatz oder bei einem Unfall. Und hier zeigt sich ein Problem: Denn die therapeutischen Übungen müssen von den Betroffenen auch nach ihrem Aufenthalt in der Rehabilitationsklinik zu Hause selbstständig weiter durchgeführt werden – ohne eine entsprechende medizinische Betreuung. Aus organisatorischen und vor allem finanziellen Gründen kann eine Kontrolle durch den Arzt oder den Physiotherapeuten dabei nur in größeren zeitlichen Abständen stattfinden.

Um dennoch eine optimale Begleitung der Therapiemaßnahmen zu sichern, entwickeln die Forscher am Fraunhofer FIRST (Heute Fraunhofer FOKUS) derzeit eine telemedizinisch assistierte Trainings- und Therapieumgebung. Die Entwicklungsarbeiten von „MyRehab“ laufen noch bis zum Sommer 2012 und werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Fraunhofer-Projekts „Discover Markets“ gefördert. Das gesamte System umfasst eine stationäre Komponente für den Einsatz im häuslichen Umfeld und eine mobile Komponente, die auch ein kontrolliertes Üben im Freien oder am Arbeitsplatz ermöglicht.

Das prototypische System Reha@Home unterstützt Reha-Patienten beim regelmäßigen Training in den eigenen vier Wänden. Alle Funktionalitäten werden dabei über Standardkomponenten wie Fernseher, Webcam, 3D-Kamera sowie einem Brustgurt oder einer Uhr mit körpernahen Sensoren bereit gestellt. Herzstück ist eine zentrale Plattform, die sich auf dem PC installieren und an den Fernseher anschließen  lässt. Hier werden die Daten der einzelnen Standardgeräte und Sensoren miteinander verknüpft.

Am Fernsehbildschirm werden dem Reha-Patienten Videosequenzen der einzelnen Übungen gezeigt. Danach ist er aufgefordert, die Trainingseinheit nachzuturnen, während eine Kamera ihn bei der Übung filmt. Zusätzlich werden über körpernahe Sensoren laufend die Körperbewegungen und wichtige Vitalparameter, etwa Herzfrequenz oder Atemrhythmus aufgezeichnet. Aus den Video- und Sensordaten errechnet eine speziell entwickelte Software den Korrektheitsgrad der durchgeführten Übungen im Verlgiech zu einer idealtypischen Bewegung. Dafür werden die Daten auf ein detailgetreues 3D-Modell aller wesentlichen Körperregionen übertragen und die individuellen „Sollbewegungen“ mit der tatsächlich ausgeführten Übung in Echtzeit verglichen. Am Bildschirm kann so in individuellen Abstufungen gezeigt werden , wie exakt die Übung ausgeführt wird. Somit ist eine sofortige Korrektur bereits im Verlauf einer Trainingsphase möglich. Zusätzlich werden alle Vitaldaten und Trainingsergebnisse lückenlos dokumentiert, um bei Bedarf die Analysedaten an den Arzt oder Physiotherapeuten übermitteln zu können. Für die Übertragung der Vital- und Bewegungsdaten verwenden die Forscher am Fraunhofer FIRST unter anderem auch standardisierte Protokolle, etwa die Normenfamilie ISO/IEEE 11073 zur Übertragung von Vitaldaten in der Medizintechnik. Über eine Videokonferenz ist es zudem möglich, Therapieübungen zuhause vor dem Fernsehgerät mit direkter Live-Begleitung durch den Therapeuten auszuführen.

Zusätzlich zur stationären Einheit für die Wohnung arbeiten die Forscher auch an einer mobilen Variante des Systems. Hier übernimmt ein Smartphone die Aufgabe der Aufzeichnung und Auswertung der Sensordaten. Das Erfassen der Vital- und Bewegungsdaten erfolgt über ein körpernahes Sensornetz aus drei bis fünf Einzelsensoren. Diese werden zum Beispiel als Armband oder Brustgurt getragen oder in Trainingsgeräte wie z.B. Nordic Walking-Stöcke oder Hanteln integriert. Ein Feedback über die gerade durchgeführte Übung erhält der Nutzer über akustische Signale und das Display des Smartphones. Um den gesamten Trainingsverlauf zu dokumentieren, werden die Daten der mobil durchgeführten Übungen dann zuhause vom Smartphone auf das Hauptsystem am heimischen Computer übertragen.

Die stationäre Plattform Reha@Home wurde bereits erfolgreich in einem Feldversuch am Reha-Zentrum Lübben getestet. Bis Anfang kommenden Jahres wollen die Forscher von Fraunhofer FIRST auch die mobile Variante prototypisch umsetzen. Danach wird für das gesamte System eine Multi-Center-Studie vorbereitet, um die Funktionsfähigkeit und den medizinischen Mehrwert in der Praxis mit Patienten, Ärzten und Therapeuten mehrerer Kliniken zu evaluieren.

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