MOTEX - Monitoring Textiles

Abstract

Im Projekt MOTEX (Monitoring Textiles) wurde eine Kniebandage entwickelt die es ermöglicht zwei verschiedene Kniewinkel (Beugungs- und Streckungswinkel, Varus/Valgus-Winkel) präzise in Echtzeit zu messen. Die Daten werden vom Elektronikmodul entsprechend aufbereitet und in Echtzeit an ein Smartphone übermittelt sowie gleichzeitig in hoher Auflösung gespeichert. Ein besonderes Alleinstellungsmerkmal ist, dass die Messung auch bei sehr schnellen Kniebewegungen z.B. während des Rennens oder Fahrradfahrens artefaktfrei gemessen werden kann, was mit herkömmlichen Ansätzen unter Verwendung von Inertialsensoren nicht möglich ist und bisher nur in gut ausgestatteten Bewegungsanalyselaboren stationär umgesetzt werden konnte. Hauptanwendungsgebiet im Rahmen des Projektes war der Einsatz der intelligenten Kniebandage vor und während der Rehabilitation von Patienten nach einer Knieoperation, bei der sie ein künstliches Kniegelenk eingesetzt bekommen haben. Das direkte Feedback via Smartphone an die Patienten und die darauf abrufbaren Videos mit Übungen zur Rehabilitation stellen zum einen die korrekte Ausführung der Übungen sicher und außerdem motivieren sie die Patienten ungemein die Übungen auch regelmäßig auszuführen. Des Weiteren, gibt die Cloudanbindung des Systems Ärzten und Trainern bestmöglichen und zeitnahen Zugriff auf die Übungsdaten der Patienten durch ein Webportal. Sie können dadurch den Rehabilitationsfortschritt dezentral, kostengünstig sowie einfach überwachen und bei Notwendigkeit den Übungsplan individuell anpassen. Dadurch können z. B. Verletzungen aufgrund falscher oder zu viel bzw. zu wenig ausgeführter Übungen verhindert und somit Geld gespart werden. Das MOTEX Projekt leistet durch diesen telemedizinischen Ansatz einen starken Beitrag, Kosteneinsparungen im Gesundheitssystem zu realisieren, da die Anzahl der Besuche beim Physiotherapeuten gesenkt werden können und außerdem ermöglicht es Patienten mit einem Wohnsitz in ländlichen Regionen außerhalb von Ballungsgebieten vergleichbar gute Rehabilitationsprozesse zu erfahren. Im Projekt wurden die eingesetzten textilen Sensoren, die Elektronik zum Auswerten, Speichern und Senden der Daten sowie Software für Smartphone und Web entwickelt. Außerdem wurde die Integration in eine entsprechende Bandage realisiert. So konnte ein zuverlässiges, komfortables und tragbares Messsystem realisiert werden, welches zum Ende des Projektes sogar in mehrfacher Ausführung direkt am Patienten getestet werden konnte. Sowohl die teilnehmenden Patienten als auch die betreuenden Ärzte und Therapeuten waren begeistert von den neuen Möglichkeiten und der akkuraten Umsetzung. Es wurde bewiesen, dass der MOTEX Ansatz funktioniert und dadurch den beteiligten KMUs neue Märkte eröffnet wurden. Die Entwicklung der intelligenten Kniebandage war nur durch das interdisziplinär aufgestellte Konsortium möglich und erforderte fließende und regelmäßige Kommunikation zwischen den Partnern. Während des Projektes wurden die Teilziele entsprechend der Entwicklungen angepasst, um das Ergebnis zu maximieren. Die Kniebandage besteht im Wesentlichen aus folgenden Bestandteilen: • Kniebandage • Drei hochdehnbare, präzise, textile integrierte Dehnungssensoren • Vier Beschleunigungssensoren (3 einzelne + 1 ins Hauptelektronikmodul integrierten) über eine textile Busleitung verbunden • Elektronikmodul Die Kniebandage ist eine modifizierte handelsübliche Kniebandage, welche auch standardmäßig für den Rehabilitationsprozess eingesetzt wird. Nea International hat für das Projekt die von Amohr Technische Textilien GmbH gefertigten Sensoren integriert und eine spezielle Tasche für das Elektronikmodul des IZM eingefügt. Das Elektronikmodul ist in der finalen Version abnehmbar, wobei die Dehnungssensoren fest integriert sind. Dies ermöglichte im Rahmen des Projektes die Anzahl und Flexibilität der durchgeführten Tests hoch zu halten. Datei-Upload durch TIB