BalThaSAR – Balance Therapie mit automatisierter Sonifikation, Antriebstechnik für die Rehabilitation

Projektbeschreibung

In diesem ZIM-Projekt wurde die Entwicklung eines autonom und intelligent arbeitenden Rehabilitationssystems, das neurologisch geschädigte Personen bei der Wiederherstellung der reaktiven Balance und der Somatosensorik unterstützt, gefördert.

Das Projekt befasste sich mit der Sonifikation (Verklanglichung) von Daten zur Körperschwerpunktlage neurologisch geschädigter Personen. Menschen mit alters- oder krankheitsbedingten Bewegungsstörungen können mit Hilfe des therapeutischen Geräts gezielt ihre Bewegungskoordination und ihren Gleichgewichtssinn in einer fallsicheren Umgebung trainieren. Je nach Art des Therapieprogrammes erhält die Patientin bzw. der Patient ein visuelles oder akustisches Feedback zu den Balanceübungen. In Teilübungen trainiert die Patientin bzw. der Patient mit geschlossenen Augen, um gezielt das Gleichgewichtsorgan zu stimulieren. Zu ihrer/seiner Beurteilung der Körperlage im Raum erhält sie/er hierzu akustische Signale. Diese werden durch schematische Transferierung aus sensorischen Messdaten ihrees/seines Körperschwerpunktes generiert.

Zur Erzeugung des auditiven Feedbacks und der Entwicklung von Sonifikations-Modellen wurde zunächst ein System aus Hard- und Softwarekomponenten anwendungsspezifisch bewertet und zusammengestellt. Dies besteht aus dem Steh- und Balancetrainer „Coro“ der Firma Medica Medizintechnik GmbH mit einem Sensor zur Erfassung der Lage des Körperschwerpunktes und der Thera-Software, welche die Sensor-Messdaten entgegennimmt und verarbeitet. Mit Hilfe einer Software Applikation (geschrieben in Python) werden die Messdaten des Lagesensors weiterverarbeitet und anschließend im Open Sound Control Content Format (OSC) an die Audiosoftware Reaktor übertragen. Auch das visuelle Feedback und die grafische Oberfläche zur Steuerung des Gesamtsystems werden von dieser Applikation erstellt. Die Reaktor-Software der Firma Native Instruments erzeugt dann den akustischen Klang entsprechend der Körperlage des Patienten. Die hieraus in Echtzeit generierten Audiosignale können dem Patienten über Kopfhörer oder Lautsprecher zugeführt werden. Verschiedene Sonifikations-Modelle werden in mehreren Versuchsreihen evaluiert und optimiert.

Hard- und Softwarekonzept

Projektimpressionen

Projektpartner