Raumzeitliche Gangparameter geben Aufschluss über die Symmetrie des menschlichen Gangbilds. Speziell für Personen mit Beinprothesen ist ein symmetrischer Gang eine große Herausforderung, da wichtige Sinneswahrnehmungen des amputierten Fußes fehlen. Salzburg Research entwickelte im Auftrag des Prothesenherstellers Saphenus Medical Technology ein mobiles System zur Erfassung der Kontaktzeitdifferenz während des alltäglichen Gangs, um Prothesenträger:innen in der Rehabilitation zu unterstützen.
Herausforderung
Beinamputierte werden in deren Rehabilitation durch regelmäßige klinische Gangtests begleitet. Hierbei wird der Gang in einer kontrollierten Umgebung mithilfe von stationären Kraftmessplatten oder -matten analysiert. Die ärztlichen Ratschläge beruhen daher auf den gesammelten Daten von wenigen Schritten, die meistens vom alltäglichen Gang abweichen, da kontrollierte Umgebungen das Gangbild verändern können. Eine kontinuierliche Überprüfung des Gangs im Alltag ist bisher nicht möglich.
Lösung
Das Suralis Feedbacksystem – eine „fühlende Prothese“ – von Saphenus Medical Technology ermöglicht die Erfassung von Gangdaten durch Bewegungs- und Drucksensorik mithilfe einer an der Prothese getragenen Druckmesssocke und einer inertialen Messeinheit (IMU).
Salzburg Research wurde beauftragt, für dieses System einen Algorithmus zur Detektion der Boden-Kontaktzeitdifferenz zwischen Prothese und gesundem Fuß zu entwickeln und in einer Studie zu überprüfen. Die Kontaktzeitdifferenz gilt als ausschlaggebender Gangparameter in der Analyse eines symmetrischen Gangbilds.
Nutzen
Salzburg Research erbrachte mit der Studie für Saphenus Medical Technology den Nachweis, dass das entwickelte System valide Daten für die Betreuung von Beinamputierten in der Rehabilitation liefert. Das von Salzburg Research weiterentwickelte System ermöglicht die Analyse der Kontaktzeitdifferenz als entscheidenden raumzeitlichen Gangparameter anhand von im Alltag erfassten Schritten. Somit können ärztliche Ratschläge zur Rehabilitation basierend auf einer viel größeren und vor allem alltäglichen Datenbasis gegeben werden. Ein Besuch in der Klinik ist für Prothesenträger:innen zukünftig nicht mehr notwendig, da die Daten nach weiteren Entwicklungen remote an den behandelnden Arzt/die behandelnde Ärztin übermittelt werden können. Die Ärztin bzw. der Arzt bekommt somit einen kontinuierlichen Einblick in den Rehabilitationsprozess der Patient:innen und kann bei möglichen Fehlentwicklungen des Gangbilds schnell entgegenwirken.
Die Erfolgsquote der Rehabilitation von Prothesenträger:innen kann gesteigert werden, da sie durch die verstärkte ärztliche Betreuung mit größerer Wahrscheinlichkeit ein natürliches Gangbild wieder erlernen können.
Publikation: Severin Bernhart, Stefan Kranzinger, Alexander Berger, Gerfried Peternell (2022): Ground Contact Time Estimating Wearable Sensor to Measure Spatio-Temporal Aspects of Gait. In: Sensors 2022, 22, 3132. https://www.doi.org/10.3390/s22093132
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