18.11.2019

Kniebandage für den Kampf gegen Arthrose

Karlsruhe – Sie soll Patienten bei der richtigen Dosierung ihrer alltäglichen Bewegungen helfen. Für den Kampf gegen Arthrose entwickelt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) die intelligente Kniebandage „Anthrokinemat“. „Dabei werden sämtliche relevanten Daten zur Belastung der Gelenke gesammelt und aufs Handy der Betroffenen übertragen“, teilt das KIT mit.

Der mit zahlreichen Sensoren ausgestattete „Anthrokinemat“ soll Arthrose-Patienten vor dem Überschreiten der Belastungsgrenze per Warnsignal aufs Handy für mögliche Folgeschäden sensibilisieren. „Wer an Arthrose leidet, sollte sich am besten jeden Tag eine gewisse Zeit lang intensiv bewegen", rät Sportorthopäde Prof. Stefan Sell vom Institut für Sport und Sportwissenschaft (IfSS) des KIT. Eine übermäßige Belastung könne dagegen für Stress in den geschädigten Gelenken sorgen. Die Folge solcher Überbelastung seien oft wochenlange Schmerzen.
Als größte Herausforderung bei der bisherigen Entwicklung der Bandage bezeichnet Prof. Thorsten Stein, Leiter des BioMotion Centers am IfSS, die Suche nach einem passenden Algorithmus zum Quantifizieren der Kniebelastung. „Die Sensoren können lediglich Bewegung messen, nicht die Belastung an sich. Bei der Arthrose dürfen die Gelenke aber nicht allzu stark belastet werden – und deshalb müssen wir die Kräfte im Innern des Knies möglichst genau einschätzen können", betont Stein. Zur Lösung dieses Problems seien laut KIT Algorithmen des Maschinellen Lernens – künstliche neuronale Netze – im Einsatz. Dabei werde ein Algorithmus mit Bewegungsdaten trainiert: Der Algorithmus lerne im Laufe des Trainingsprozesses automatisch die mit einer Bewegung einhergehenden Kräfte im Knie zu schätzen.
Für dieses Projekt ist das KIT vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert worden. Partner des Karlsruher Instituts sind die Universität Bremen, der Bandagenhersteller Bauerfeind und das Sensortechnikunternehmen ITP.
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