Echtzeitfeedback und Gamification bei der Behandlung von Wirbelsäulenerkrankungen
16.03.2023 Digitalisierung News

Echtzeitfeedback und Gamification bei der Behandlung von Wirbelsäulenerkrankungen

Therapien zu Behandlung von Skoliose, der häufigsten Wirbelsäulenerkrankung bei Kindern und Jugendlichen, sind für die jungen Patienten oft belastend und für den Therapeuten mit einem hohen Zeitaufwand verbunden. Bei krankengymnastischen Therapien soll iScoolio – ein Projekt von Fraunhofer IWU – künftig Patientinnen und Patienten über visuelle Rückmeldungen in einer App Feedback für Übungen, die ohne professionelle Überwachung gemacht wurden, geben. Gamification-Elemente sollen zusätzlich die Motivation steigern.

Prinzipdarstellung von iScoolio bei einer skoliosespezifischen Übung. Abgebildet sind das Stab-Modul, die Weste mitsamt Sensoren (Wearable-Modul) sowie das Interface- Modul (Tablet mit App) Prinzipdarstellung von iScoolio bei einer skoliosespezifischen Übung (Bild: Fabian Schober / Fraunhofer IWU)

Patientenindividuelles, ganzheitliches und digital assistiertes Skoliose-Therapiesystem

Im Fokus physiotherapeutischer Behandlungen steht die Haltungskorrektur durch aktiv vom Patienten ausgeführte segmentale Bewegungen. Diese aktiven Therapieübungen setzen voraus, dass die Patienten anspruchsvolle Bewegungsabläufe verstehen und umsetzen können. Dazu bedarf es meist einer direkten Betreuung durch einen Therapeuten oder Arzt. Entsprechend hoch ist der zeitliche Aufwand.

Im Projekt iScoolio entwickelte das Institut 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 sollen Patientinnen und Patienten die Sicherheit geben, ohne professionelle Überwachung durchgeführte therapeutische Übungen auch „richtig“ gemacht zu haben. Zusätzlich soll ein digitales Nutzerprofil und Gamification-Elemente die Motivation steigern.

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.

iScoolio könnte sogar Therapiesysteme für das private Umfeld ohne Therapeuten ermöglichen; konzipiert ist es in erster Linie jedoch zur Begleitung von Physiotherapien, bei denen ärztliches oder therapeutisches Personal nicht jede Übung vor Ort persönlich betreuen kann.

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