Technische Innovation in der Schlaganfallrehabilitation - Entwicklung einer nichtinvasiven, hirnstromgesteuerten, funktionellen Muskelstimulation

Projektlaufzeit:

04/2019 - 10/2021

Projektleitung (Fakultät):

Frau Prof. Dr. Kathleen Hirsch (Gesundheits- und Pflegewissenschaften)

Kontakt:

Frau Prof. Dr. Kathleen Hirsch

+49 (375) 536 3365
Kathleen.Hirschfh-zwickaude

Fördermittelgeber:

SMWK/SAB

Situation

Das Ziel des Projektes ist die Erarbeitung eines innovativen Lösungsansatzes zur computerassistierten, personalisierten Schlaganfallrehabilitation durch den Einsatz einer nichtinvasiven, hirnstromgesteuerten, funktionellen Elektrostimulation (FES).Der Schlaganfall ist in Deutschland dritthäufigste Todesursache.Jeder Dritte ist dauerhaft auf Unterstützung angewiesen.Die Gefahr eines Schlaganfalls steigt mit dem Alter signifikant.Ein bereits bestehender Pflegenotstand sorgt dafür, dass immer weniger Menschen für die Versorgung Hilfs- und Pflegebedürftiger zur Verfügung stehen.Neue Möglichkeiten in der Schlaganfallrehabilitation besitzen somit eine erhebliche gesellschaftliche Relevanz.Der Einsatz innovativer Technologien ist zukunftsweisend und angesichts der allgemeinen Digitalisierung des Alltags unumgänglich.Der technische Fortschritt zeigt immer mehr Möglichkeiten, um Betroffenen zu helfen.

Aufgabe

Zur Linderung neurodegenerativer Erkrankungen wird derzeit verstärkt am synthetischen Ersatz von Hirn-Muskel-Verbindungen durch Brain­ Computer-lnterfaces (BCI) geforscht.Es wird die neuronale Aktivität des Gehirnes durch einen Computer ausgewertet und zur Steuerung externer Geräte herangezogen.So konnte bereits das hirnstromgesteuerte  Schreiben von Emails und die Hirnstromsteuerung eines Roboterarmes oder Rollstuhles realisiert werden.Durch die Verbindung nichtinvasiver Hirnstrommessung und funktioneller Muskelstimulation können Muskeln und kognitive Fähigkeiten der Betroffenen trainiert werden.Es werden die Hirnsignale während der initialen Bewegungstherapie gemessen und mathematisch analysiert.So werden die bewegungsrelevanten Hirnareale und/oder eventuell auftretende Reorganisationsprozesse lokalisiert und identifiziert.Darauf  wird die Analysesoftware des BCIs angepasst, personenspezifisch angelernt und ein Steuersignal für die Elektronik generiert.Damit werden selbst bei geringer neuronaler Aktivität Bewegungen ausgelöst.Die (teil-) gelähmten Extremitäten werden nicht von außen, sondern durch den eigenen Willen stimuliert.