Institute for Human Centered Engineering – Labor für Rehabilitationstechnik

Unsere interdisziplinäre Forschung konzentriert sich auf die neuronale Bewegungskontrolle bei Patienten mit neurologischen Defiziten infolge von Rückenmarksverletzungen, Schlaganfall und anderen Ursachen.

Unser Ziel ist es durch die Kombination von Rehabilitationstechnologie und kognitiven Leistungsfeedbacks, die Willenskraft des Patienten zu stärken und die lebenslange Fähigkeit des zentralen Nervensystems zur Plastizität, Regeneration und Reparatur zu nutzen.

Dieser Ansatz fördert die kardiopulmonale und muskuloskelettale Gesundheit und unterstützt ein ZNS-Umfeld (zentrales Nervensystem), in dem positive neurologische Anpassungen auftreten können. Wir nutzen multidisziplinäres Fachwissen in den Bereichen Technik, Neurowissenschaften, Sport- und Bewegungswissenschaften und Medizin, um die Prävention und das Management der progressiven Sekundärkomplikationen von Rückenmarksverletzungen und Schlaganfällen sowie einer Vielzahl weiterer neurologischer Erkrankungen zu fördern und die neurologische Erholung zur Verbesserung der motorischen Kontrolle, des Empfindens und der autonomen Funktion zu fördern.

Infrastruktur

Unser Labor in Biel verfügt über eine hervorragende Forschungsinfrastruktur. Zudem nützen wir ein Forschungslabor in der Reha Rheinfelden. Zu den robotergestützten Geräten gehören Gangroboter (Lokomat, G-EO, Lyra) und ein Kipptisch (Erigo). Darüber hinaus verfügen wir über moderne kardiorespiratorische Überwachungssysteme. Erste Forschungs- und Entwicklungsarbeiten werden in unseren Labors in Biel durchgeführt.

Die Forschungsgruppe Sporttechnik konzentriert sich auf die interdisziplinäre Erforschung fortschrittlicher Feedbacksysteme für die Laufband-Automatisierung. Die Arbeit baut auf multidisziplinärem Fachwissen in den Bereichen Technik, Sport und Bewegung auf. Die Arbeitsschwerpunkte liegen vor allem im Bereich der High-End-Leistungen, aber viele der Methoden wurden auch erfolgreich in der Rehabilitationstechnik umgesetzt.

Regelungstechnik

Wir haben Feedback-Systeme entwickelt, die es ermöglichen, die Trainings- und Versuchsintensität durch automatische Regulierung der Herzfrequenz, der Sauerstoffaufnahme oder der metabolischen Leistungsfähigkeit festzulegen. In jedem Fall wird eine Zielvorgabe für die kontrollierte Variable ausgewählt. Während der Übung werden Geschwindigkeit und Neigung des Laufbandes automatisch so eingestellt, dass die Zielvorgabe erreicht wird.

Positionierungsalgorithmen

Wir haben auch hochpräzise Positionierungsalgorithmen entwickelt. Dadurch kann der Benutzer seine eigene Geh- oder Laufgeschwindigkeit wählen, während die Regelung die Laufbandgeschwindigkeit kontinuierlich anpasst, um eine Sollposition beizubehalten. Diese Anwendungen sind für das Gehen, Laufen und Radfahren auf einem Laufband verfügbar.

Infrastruktur

Unser Labor in Biel ist mit zwei Hochleistungs-Laufbänder (Venus und Pulsar von h/p/cosmos) ausgestattet. Verschiedene Positionsüberwachungssensoren wie Ultraschall und Laser sowie ein Echtzeit-Kommunikationsprotokoll ermöglichen die vollständige Kontrolle über das Laufband mittels eines Computers.

Darüber hinaus verfügen wir über moderne Herz-Atmungs-Überwachungsgeräte für die Online-Erfassung von Atemzügen.