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Bewegungstherapie nach Schlaganfall

Roboterassistierte Rehabilitation

9. Mai 2017, 10:37 Uhr | Thomas Lüke

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Die »Augen« des Systems werden mitgeführt

Kern des Systems ist die Algorithmik. Sie berechnet, wo und wie sich der Roboter bewegen muss, damit er in gleichem Abstand zum anderen Arm bleibt. Der Berechnungszyklus läuft mit einer Geschwindigkeit von 25 Hz und realisiert mit einer Systemlatenz von weniger als 320 ms, die als natürliche Bewegung wahrgenommen wird. »Ein weiterer Vorteil der OTS-Technologie ist die Toleranz, da sich die aufgebrachte Markerkonfiguration durch die Muskelbewegung während des Beobachtungsvorgangs verzerrt. Die intrinsische Systemalgorithmik ist jedoch in der Lage, diese Verzerrung auszugleichen und weiter konsequent zu übermitteln, wo sich der Körperteil befindet«, betont Busam. Ein weiteres Merkmal des Systems ist die »Eye on Hand«-Lösung, bei der, anders als bei fest im Raum installierten Kameras, die »Augen« des Systems am Roboterarm mitgeführt werden, was bislang in der Bewegungstherapie kaum möglich war.

Im System sind zwei Kameras des Typs GC1291M-BL von Smartek Vision verbaut, der Strobe Controller IPSC2 kommt vom selben Anbieter. Ebenfalls aus dem Bildverarbeitungsportfolio stammen die direkte LED-Ringlichtbeleuchtung FLDR-i70A von Falcon Illumination sowie die Bandpass-Infrarotfilter IF 093 NIR von Schneider-Kreuznach und zwei Sunex Weitwinkel-Objektive mit 135°FoV, DSL315B-NIR.

»Obwohl das System derzeit noch in der »Proof of Concept«-Phase ist, glauben wir daran, dass es zukünftig Rehabilitationsmaßnahmen nach einem Schlaganfall sinnvoll unterstützen kann. Schließlich wird die Passivität des Patienten aufgehoben und anstatt statischer werden natürliche Bewegungsmuster erlernt. In jedem Fall aber zeigt es einmal mehr, wie mit Hilfe von Bildverarbeitung oder in diesem Fall Computer Vision Algorithmik Innovationen in der Medizintechnik möglich sind«, sagt Benjamin Busam.
Ein zusätzlicher optischer Vorteil des Systems ist dessen humanoides Erscheinungsbild mit den beiden »Kameraaugen« am Ende des Roboterarms. Es könnte dazu beitragen, die Akzeptanz bei den vorwiegend älteren Schlaganfallpatienten zu steigern.

Framos sieht sich bei OTS als Technologieanbieter und Engineering-Partner mit der Kernkompetenz Bildverarbeitung, welche zusammen mit Partnerunternehmen aus der Medizintechnik in verschiedenste Anwendungen transferiert werden kann. Beim roboterassistierten Rehabilitationssystem besteht eine Kooperation mit dem Chair for Computer Aided Medical Procedures (CAMP) der Johns Hopkins University in Baltimore; die Tests wurden am Klinikum rechts der Isar in München durchgeführt.