Elektrisches Rehabilitations-Dreirad mit intelligenter Stimulationsfunktion

Um die Gesundheit von Personen mit eingeschränkter Mobilität zu verbessern, entwickeln Forschende ein intelligentes funktionelles Elektrostimulationssystem, das in das Rehabilitations-Dreirad GO-TRYKE integriert werden soll.

Steckbrief

Beteiligte Departemente Technik und Informatik
Institut(e) Institute for Human Centered Engineering (HuCE)
Forschungseinheit(en) HuCE / Reha Lab
Förderorganisation Innosuisse
Laufzeit (geplant) 01.11.2021 - 01.05.2024
Projektleitung Prof. Dr. Kenneth James Hunt
Projektmitarbeitende Dr. Efe Anil Aksöz
Prof. Sebastian Tobler
Partner GBY SA
Schlüsselwörter Rehabilitation, funktionelle Elektrostimulation

Ausgangslage

Im Jahr 2019 hat die Firma GBY AG das GO-TRYKE auf den Markt gebracht, um Menschen mit eingeschränkter Mobilität zu helfen, sich fortzubewegen und dabei ihre Gesundheit zu verbessern. Die Besonderheit des GO-TRYKE Dreirads: Durch die Bewegung der Arme werden die Beine asynchron mitbewegt, was einem natürlichen Bewegungsmuster entspricht. Nun arbeitet die Firma gemeinsam mit Forschenden des Institute for Human Centered Engineering HuCE der Berner Fachhochschule BFH daran, das GO-TRYKE-System mit einem intelligenten funktionellen Elektrostimulationssystem (iFES) zu erweitern. Die Bewegung dank funktioneller Elektrostimulation hat mehrere klinisch und wissenschaftlich nachgewiesene Vorteile für die allgemeine Gesundheit: Sie stärkt unter anderem das Herzkreislaufsystem, kräftigt die Muskulatur, erhöht die Knochendichte und verbessert die Atmung.

Vorgehen

Das Projekt sieht vor, das GO-TRYKE Dreirad mit einem funktionellen Elektrostimulationssystem zu kombinieren. Durch Stromimpulse sollen die gelähmten Beinmuskeln aktiviert werden, so dass sie sich nicht mehr nur passiv mitbewegen. Die Aktivierung wird durch Elektroden auf der Haut erreicht. Das System ist so ausgelegt, dass es während der Bewegung Daten von Armen und Beinen erfasst. Dazu gehören beispielsweise die Kraft, die Position und die Bewegungsgeschwindigkeit. Diese Daten werden verwendet, um die Stimulation automatisch an die Anstrengung der Benutzer*innen anzupassen. Alle Daten aus den Experimenten werden auf einen Cloud-Server hochgeladen, und die Analyse erfolgt über eine spezielle App auf dem Server. Zusätzlich sind kontaktlose Sensoren für Geschwindigkeit und Herzfrequenz in das System integriert, um genaue Messungen im Freien durchführen zu können.