Bewegung mit Licht messen

Das Zentrum für Paraplegie setzt unsichtbares Infrarot-Licht ein, um kleinste Abweichungen im Bewegungsablauf beim Gehen zu messen. Damit kann es die Rehabilitation nach einer Rückenmarksverletzung dokumentieren und Rückschlüsse über die Mechanismen der Rehabilitation ziehen.

Ein Patient auf dem Laufband mit reflektierenden Markern ausgestattet (links). Aus den Aufnahmen der Marker wird ein Modell errechnet (rechts).

Eine Animation der Datenerfassung bei einer gesunden Versuchsperson auf dem Laufband. Sie sehen das individualisierte kinematische Model (oben) sowie eine Liveansicht der Druckanalyse (links) und der elektromyographischen Erfassung der Muskelaktivität (unten). (Klicken Sie auf das Bild, um das Video zu starten.)

Mit Gehen kann sich der Mensch sicher und mit geringem Energieaufwand fortbewegen. Ist der Bewegungsablauf des Gehens gestört, kann das zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Mobilität führen. Die Forschungsabteilung des Zentrums für Paraplegie benutzt «unsichtbares» Licht, um diese Einschränkungen im Bewegungsablauf zu untersuchen. Mit Infrarotkameras, die für den Menschen unsichtbare Infrarotstrahlung erfassen, können wir dabei selbst kleinste Auffälligkeiten im Bewegungsablauf beim Gehen erkennen. 

Ob Winkelverlauf oder Segmentbeschleunigung, dieser dreidimensionalen (3D) Ganganalyse bleibt nichts verborgen. Für eine 3D-Ganganalyse werden kleine reflektierende Marker auf definierte anatomische Punkte auf die Haut des Probanden geklebt. Ein optisches Messsystem erfasst diese Marker während des Gehens. Mittels euklidischer Geometrie kann anhand der Markerposition die Bewegung des Probanden im Raum rekonstruiert werden. Wir verwenden diese Erfassung der Bewegung als objektive Dokumentation eines Rehabilitationsprozesse. Sie gibt uns Einblicke in die Mechanismen der Rehabilitation nach einer Rückenmarkverletzung.

An unserem Stand an der Scientifica 2015 haben Sie die Möglichkeit, das Bewegungsanalysesystem mit eigenen Händen und Augen zu erfahren und zu testen.

Beteiligte

Prof. Dr. med. Armin Curt
Dr. Marc Bolliger
Dr. Michelle Starkey
Dr. med. Dr. sc. nat. Björn Zörner
Dr. Christopher Schmidt