Skoliose ist die häufigste Wirbelsäulenerkrankung bei Kindern und Jugendlichen. Bis zu 80 % aller Kinder in Deutschland haben eine Haltungsschwäche, die sich im Laufe der Pubertät zu einer Skoliose entwickeln kann. Für die Betroffenen sind Therapien oft sehr belastend, für Therapeuten sind sie mit hohem zeitlichen und organisatorischen Aufwand verbunden. Innovative Technologien können nun beide Seiten entlasten: Die App erläutert den Patienten die Behandlungsschritte und zeigt mit Echtzeitfeedback sowie Gamification auf, ob eine Übung korrekt durchgeführt wurde und welche Behandlungsfortschritte dabei erzielt werden konnten. Ärzte und Therapeuten werden durch Empfehlungen zur Therapie entlastet. Zudem machen die Anleitungen für die Patienten die Anwesenheit einer betreuenden Person nicht mehr durchgehend erforderlich. Darüber hinaus erhalten sie Transparenz über die vom Patienten durchgeführten Übungen (Adherenz-Kontrolle).
Digitales Therapiesystem für Skoliose
Im Projekt i Scoolio entwickelte das Fraunhofer IWU die technologische Basis für eine ganzheitliche und individualisierte Skoliose-Therapie mit körperlichen Übungen zum Aufbau der Körperhaltungsmuskulatur bei idiopathischer Skoliose; Projektpartner waren die Protronic Innovative Steuerungselektronik GmbH, die Fuzz Tech IT Solutions GmbH sowie das Universitätsklinikum Jena. Das System gewährleistet ein umfassendes Patienten-Monitoring, Echtzeitfeedback und Langzeitkontrolle über den Therapieerfolg. Visuelle Rückmeldungen in der App geben Patienten die Sicherheit, ohne professionelle Überwachung durchgeführte therapeutische Übungen auch „richtig“ gemacht zu haben. Zusätzlich steigern ein digitales Nutzerprofil und Gamification-Elemente die Motivation.
Bei ihren Übungen tragen Patienten eine mit Sensoren bestückte Weste. Die Sensoren übernehmen das Motion Tracking und überwachen die Atmung. Für das Nachvollziehen der Bewegungsabläufe ist also kein Kamerasystem erforderlich. Zusätzliche Module ermöglichen die Simulation einer Sprossenwand im Türrahmen, das Tracken von Kräften beim Ausführen der Übungen oder ein Training der tieferliegenden Muskulatur durch das gezielte Einbringen einer wackligen Unterlage. Zudem bietet die Messung des COP (Center of Pressure) einen diagnostischen Anhaltspunkt für den Verlauf der Therapie.
Kindgerechtes Therapiegerät für die Behandlung von Skoliose
Unterstützungsformen wie zum Beispiel die Korsettbehandlung sind oft notwendig, wenn die Skoliose schon weiter fortgeschritten ist. Dabei kann die geräteunterstützte FED-Methode (Fixation, Elongation, Derotation) in vielen Fällen gute Behandlungsergebnisse vorweisen. Bei der FED-Methode wird die skoliotische Wirbelsäulenverkrümmung durch intervallartige Druck- und Entlastungsphasen korrigiert. Der Patient nimmt die erzielte Aufrichtung bewusst wahr und soll sie in den Druckpausen selbstständig halten. Damit ist die Therapie eine Kombination aus passiver und aktiver Behandlung.
Gemeinsam mit dem Institut für Biomedizinische Technik der Technische Universität Dresden und dem Institut für Physiotherapie des Universitätsklinikums Jena hat das Fraunhofer IWU auf Basis der FED-Methode ein multifunktionales therapeutisch-diagnostisches System entwickelt, das vor allem junge Patienten im Fokus hat. Besonderen Wert legten die Partner daher auf ein ansprechendes Design.
Skolio-FED registriert über Sensoren Bewegungen des Patienten und schafft die Datenbasis für Therapieempfehlungen: Auf Grundlage einer FED-Visualisierung kann der Arzt eine auf die Bedürfnisse des Patienten angepasste Therapie entwickeln. Auch Skolio-FED gibt Patienten visuelles Trainingsfeedback und stärkt über Gamification-Funktionen die Motivation – eine wichtige Voraussetzung für den Therapieerfolg gerade bei sehr jungen Patienten.
Kontakt:
Fraunhofer IWU
Lukas Boxberger
Abteilungsleiter Biomechatronik
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