Uhr an Knie: Bitte strecken!

Der Prototyp einer digitalen Funksteuerung für Prothesen ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit der Fachhochschule St. Pölten mit der Otto Bock Healthcare Products GmbH Wien. Eine der wesentlichen Aufgaben der innovativen Fernsteuerung ist die Aktivierung spezieller Bewegungsprogramme, wie zum Beispiel Radfahren. Bisher wurde diese Auswahl über eine unidirektionale Funkverbindung durchgeführt, was aber verschiedene Nachteile mit sich bringt. Die Idee, das digitale Funksystem einer Armbanduhr zu nutzen, wurde nun von einem Studierenden des Studiengangs “Industrial Simulation” evaluiert und adaptiert. Das Resultat: Die Steuerung ist nun benutzerfreundlicher, vielseitiger und weniger störanfällig.

Armbanduhr steuert Prothese

Moderne Beinprothesen sind Hightechprodukte, die auf die Bewegungen des Trägers intelligent reagieren. Sogar sportliche Aktivitäten wie Radfahren, Inline-Skaten, Langlaufen oder Skifahren sind mit ihnen möglich. Dafür kann über eine Fernbedienung ein entsprechendes Spezialprogramm aktiviert werden. Ein Klick auf einen Handsender übermittelt die Auswahl per Funksignal an die Prothese, ein Akustik- und Vibrationssignal bestätigt, dass die Wahl von der Prothese übernommen wurde, und los geht’s! Doch das Feedback in Form von akustischen und mechanischen Signalen beschränkt dessen Informationsgehalt. Hier setzte Philipp Pfaffeneder mit der Entwicklung einer neuen Idee an: Er adaptierte das frei programmierbare Funkmodul einer Standard-Armbanduhr so, dass das Feedback der Prothese nun als visuelles Signal am Display der Uhr ablesbar ist.

Informationsfluss gesichert

Der Schlüssel zur verbesserten Lebensqualität der Betroffenen liegt in der Fähigkeit des Systems Signale nicht nur zu senden, sondern auch komplexe Information zu empfangen. Das erlaubt es nun, die Steuerung auch zum Monitoring einzusetzen: Neben der eigentlichen Steuerung von Bewegungsabläufen können auch Daten über den Zustand der Prothese abgerufen werden. Dieser Informationsfluss ist in vielerlei Hinsicht zentral: Die Prothese ist dank ihres Akkus – innerhalb der gewählten Bewegungsmodi – ein autonom agierendes Hightechprodukt. So wird der Ladungszustand des Akkus zu einer wichtigen Größe, über die der Patient jederzeit informiert sein muss. Ebenso ist die Temperatur des Hydrauliköls für den Nutzer wichtig zu kennen. Denn die Leistungsfähigkeit der Prothese erlaubt intensive Sportaktivitäten, die zu einer sehr starken Erhitzung einiger Bestandteile führen. Dank der Arbeit von Pfaffeneder kann diese Form von Informationen nun leicht verständlich und erkennbar auf dem Uhrendisplay dargestellt werden. Die bisher notwendige Interpretation diverser akustischer Signale wird damit obsolet.

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