Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Beinprothese mit »Gefühl«

02.04.2009
Damit Patienten mit einer Beinprothese gut gehen können, muss diese optimal angepasst sein. Bisher dokumentieren Mitarbeiter dafür im Ganglabor je ein bis zwei Schritte des Patienten. Ein Prothesenadapter erfasst die Schritte nun einen ganzen Tag – außerhalb des Labors.

Ist die Prothese richtig eingestellt? Arbeiten Kniegelenk und Fuß gut zusammen? Wie harmonisch ist das Gangbild?


Dies lässt sich in einem Ganglabor klären. Im Boden dieses Labors befinden sich spezielle Platten: Sie messen etwa die Kraft, mit der ein Patient beim Gehen auftritt, und ermitteln, wie der Fuß dabei abrollt. Zudem nehmen mehrere Kameras die Bewegung auf. So kann der Orthopädietechniker die Prothese optimal einstellen. Die Messdaten berücksichtigen jedoch nur jeweils ein bis zwei Schritte, die die Patienten mehrfach wiederholen.

Künftig lassen sich Prothesen auch außerhalb des Ganglabors optimieren – bei höherer Genauigkeit: Forscher am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig haben in Zusammenarbeit mit der Otto Bock HealthCare GmbH einen speziellen Mess-adapter entwickelt. Dieser ist 4 x 4 x 3 Zentimeter groß und sitzt am Fußgelenk oder oberhalb des Knies. Der Adapter misst die auftretenden Kräfte in drei Raumrichtungen und drei Momente.

Ein Miniatur-Datenlogger in der Nähe des Sensors liest die Daten aus und speichert sie. »Mit diesem Adapter ist es erstmals möglich, über einen Tag hinaus kontinuierlich zu erfassen, wie die Beinprothese bei unterschiedlichen Alltagsaktivitäten belastet wird«, sagt Dr. Ralf Bandorf, Gruppenleiter am IST. Der Adapter verfügt über acht Messbrücken mit jeweils vier Dehnungsmessstreifen. Diese bestehen aus einer gesputterten Isolierschicht und einer darüberliegenden Metallschicht.

Beim Laufen dehnt sich diese Schicht abhängig von der Art der Bewegung aus, dadurch ändert sich der elektrische Widerstand der Metallschicht. Da die 32 Messstreifen an unterschiedlichen Stellen und in verschiedenen Richtungen angebracht sind, verraten die Daten genau, wie die Prothese belastet wird. Dehnungsmessstreifen, wie sie in der Sensorik eingesetzt werden, bestehen aus aufgeklebten Folien. Die Schichten, die direkt auf die Oberfläche gesputtert werden, lassen sich auch auf den komplex geformten Geometrien des Adapters anbringen – etwa Kanten – was bei Folien schwierig ist. Zudem sind sie unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit und benötigen keinen Kleber.

»Die Herausforderung lag vor allem darin, eine passende Geometrie für den Adapter zu entwickeln«, sagt Dr. Ralf Bandorf. Dieser darf einerseits nicht zu groß sein, da der Bauraum der Prothese begrenzt ist. Andererseits muss er genügend Raum bieten, um die Messstreifen unterzubringen. Einen Prototypen des Adapters testen die Entwickler bereits bei ersten Patienten. Auf der Hannover-Messe vom 20. bis 24. April stellen die Forscher den Adapter vor (Halle 6, Stand F48).

Dr. Ralf Bandorf | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.ist.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein
02.12.2016 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

nachricht Epstein-Barr-Virus: von harmlos bis folgenschwer
30.11.2016 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie