KiTS - Kindgerechtes Therapiegerät und Simulationsplattform für die Skoliosebehandlung

Skolio-FED (Fixation, Elongation, Derotation): Feedback für Patienten besser gestalten, Design für Altersgruppe (kindgerecht) anpassen
Skolio-FED (Fixation, Elongation, Derotation): Feedback für Patienten besser gestalten, Design für Altersgruppe (kindgerecht) anpassen

Herausforderung

Bis zu 80 % aller Kinder in Deutschland haben eine Haltungsschwäche, die sich im Laufe der Pubertät zu einer Skoliose entwickeln kann und deren aufwändige und teils schmerzhafte Therapie die betroffenen Kinder und Jugendlichen stark belastet. 

Die Skoliosebehandlung beinhaltet eine Vielzahl unterschiedlicher Maßnahmen, die nach dem Schweregrad der Krankheit ausgewählt werden. Bei geringem Haltungsschaden kann der Patient durch aktive Therapien, wie bspw. eine angepasste Krankengymnastik und eine Haltungs- und Verhaltensschulung, die Aufrichtung seiner Wirbelsäule trainieren. Passive Unterstützungsformen, wie z. B. die Korsettbehandlung, sind notwendig, wenn die Skoliose schon weiter fortgeschritten ist.

Lösung

In Ländern wie Polen und Spanien hat sich die geräteunterstützte FED-Methode (Fixation, Elongation, Derotation) aufgrund guter Behandlungsergebnisse etabliert. Hierbei wird die skoliotische Wirbelsäulenverkrümmung durch intervallartige Druck- und Entlastungsphasen korrigiert. Der Patient nimmt die erzielte Aufrichtung bewusst wahr und soll sie in den Druckpausen selbstständig halten. Damit ist die Therapie eine Kombination aus passiver und aktiver Behandlung und verkürzt insgesamt die Dauer konservativer Therapiemethoden.

Ingenieure der TU Dresden und des Fraunhofer IWU haben das System verbessert und dabei Erfahrungen der Therapeuten und Patienten berücksichtigt. Darüber hinaus wurden verschiedene technische Lösungen entwickelt.

Die gerätegestützte Skoliosetherapie mit FED, auf der das Gerätekonzept aufbaut, basiert auf der Mobilisierung der Wirbel, der Stimulation des Knochenwachstums, der Muskelkräftigung und der Verbesserung der sensomotorischen Kontrolle. Herzstück des Gerätes ist ein integriertes multisensorisches Feedbacksystem, das auf die Bewegungen des Patienten reagiert. Dadurch werden sowohl die kognitiven als auch die sensomotorischen Fähigkeiten während der Behandlung optimal angesprochen. Letztendlich führt die Summe der Verbesserungen dazu, dass die Patienten bei einem geringeren Trainingsaufwand und gleichzeitiger Stärkung der Langzeitmotivation schneller lernen, ihre Körperhaltung zu korrigieren und diese auch im Alltag anzunehmen. Dieses Gerätekonzept erhielt im Jahr 2018 den Otto-von-Guericke-Preis der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF). 

Das Konzept wurde inzwischen durch einen modularen Ansatz erweitert, mit dem sich anwendungsspezifische Gerätekonfigurationen zusammenstellen lassen. Die Entwicklungskosten für neue Therapieanwendungen können damit deutlich gesenkt werden. Integriert sind jetzt ein patientenindividueller Therapieansatz und Sensoren für die Therapiekontrolle, um die jungen Patienten spielerisch zum Mitmachen zu motivieren. Neben der Skoliosebehandlung nach der FED-Therapie wurde als Gerätekonfiguration auch die Korsettsimulation betrachtet. Ziel dieser Simulation ist die physische Nachstellung der Belastungssituation für die Skoliosekorrektur, um nach digitaler Abformung ein passendes Korsett, z. B. durch 3D-Druckverfahren, herstellen zu können.

Mit KiTS existiert ein neuartiges multifunktionales therapeutisch-diagnostisches System, mit dem die Skoliosebehandlung nach der FED-Methode auch auf deutschsprachigem Gebiet angewendet werden kann. Das ursprüngliche FED-Gerät ist in Designstudien erweitert worden und ermöglicht durch die Verwendung eines Baukastensystems darüber hinaus eine Nutzung als Simulations- und Messplattform zur Neuanpassung von Skoliose-Korsetten.

Einblick in das Projekt

Beispielhaftes, ganzheitliches FED-Therapiekonzept mit Vor- und Nachbereitung
Beispielhaftes, ganzheitliches FED-Therapiekonzept mit Vor- und Nachbereitung

Eckdaten zum Projekt

Laufzeit
August 2013 bis September 2018

Koordination
Technische Universität Dresden, Institut für Biomedizinische Technik

Projektpartner
Universitätsklinikum Jena, Institut für Physiotherapie, FB Klinische Rehaforschung

Publikationen zum Thema

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2020 Die FED-Methode (Fixation, Elongation, Derotation) - ein gerätegestütztes Behandlungsverfahren zur Behandlung von Patienten mit idiopathischer Skoliose - systematisches Review
Nisser, Jenny; Smolenski, Ulrich; Sliwinski, Grzegorz Eugeniusz; Schumann, Paula; Heinke, Andreas; Malberg, Hagen; Werner, Michael; Elsner, Sophia; Drossel, Welf-Guntram; Sliwinski, Zbigniew; Derlien, Steffen
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2018 Skoliosespezifische Physiotherapie bei Patienten mit idiopathischer Adoleszentenskoliose (AIS) - ein narratives Review
Nisser, Jenny; Derlien, Steffen; Sliwinski, Gregorz; Krüger, Paula; Heinke, Andreas; Malberg, Hagen; Werner, Michael; Drossel, Welf-Guntram; Sliwinski, Zbigniew; Smolenski, Ulrich
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2018 Digital-aktiv-assistiertes Therapiekonzept in der gerätegestützten FED-Methode für eine aktive Haltungskorrektur bei Patienten mit idiopathischer Skoliose
Elsner, Sophia; Werner, Michael; Nisser, Jenny; Derlien, Steffen
Vortrag
Presentation
2016 KiTS - Funktionale Neugestaltung des FED-Therapiesystems für die Behandlung adoleszenter Skoliose
Heinke, Andreas; Werner, Michael; Krüger, Paula; Halat, Bartek; Kufel, Wojciech; Sliwinski, Zbigniew; Diers, Christian; Malberg, Hagen; Sliwinski, Gregorz
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2016 Microsoft Kinect 2.0 in der Rehabilitation
Sliwinski, Gregorz; Werner, Michael; Heinke, Andreas; Malberg, Hagen; Sliwinski, Zbigniew
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2014 Entwicklung eines modernen, kindgerechten FED-Therapiegerätes
Werner, Michael; Rietze, Jessica; Ullrich, Markus; Grzegorz, Sliwinski; Zeckay, Ralf; Heinke, Andreas; Derlien, Steffen; Smolenski, Ulrich
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2014 KiTS - Child-oriented product design for the FED scoliosis treatment
Rietze, Jessica; Werner, Michael; Sliwinski, Gregorz; Zeckay, Ralf
Poster
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

This list has been generated from the publication platform Fraunhofer-Publica