Projekt

In Deutschland wurden 2021 mehr als 172.000 künstliche Knie- und mehr als 233.000 Hüftgelenke implantiert; davon entfielen 30 bzw. 25 % auf Personen im erwerbsfähigen Alter. Durch die Tendenz zur Verkürzung der Klinikaufenthalte gewinnt die eigenverantwortliche häusliche Durchführung physiotherapeutischer Übungen vor und nach derartigen Operationen immer mehr an Bedeutung. In diesem Forschungsvorhaben wird ein digitales System entwickelt, das Patientinnen und Patienten bei der Durchführung ausgewählter physiotherapeutischer Übungen durch die Vorgabe einer Referenzbewegung und durch Analyse der ausgeführten Bewegung mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) unterstützt. Die Referenzbewegung wird unter Anleitung und Aufsicht der Physiotherapie ausgeführt, digital aufgenommen und beim häuslichen Üben als Anleitung auf einem "virtuellen Spiegel? dargestellt. Die ausgeführte Bewegung wird mit einer Tiefenkamera aufgenommen und mit KI Methoden ("Posenverfolgung?) analysiert. Die KI-Analyse ermöglicht eine Erfolgskontrolle, ggf. Korrekturvorschläge und die Empfehlung zur Wiedervorstellung in der Klinik im Falle ermittelter Bewegungsdefizite. Das Gesamtsystem besteht aus einer Tiefenkamera, einem Tablet, auf dem die dargestellte Anwendung exklusiv ausgeführt wird und einem Mini-Beamer, über dessen Projektion die Referenz- und die ausgeführte Bewegung dargestellt werden. Das Vorhaben wird in enger Kooperation mit der Stiftung Herzogin Elisabeth Hospital Braunschweig (Orthopädische Klinik sowie Physiotherapie) und Patientinnen und Patienten durchgeführt. Wesentliche Forschungsfragen betreffen die Umsetzung und Genauigkeit der KI-basierten Posenverfolgung, die Ermittlung von Bewegungsdefiziten, die Identifikation der Patienten, denen eine Wiedervorstellung in der Klinik empfohlen wird, die angepasste Darstellung einer Referenzbewegung auf dem "virtuellen Spiegel" sowie die intuitive Gestaltung der App.

• Prof. Dr. Carsten Meyer

  Ostfalia Hochschule für
  angewandte Wissenschaften
  Fakultät Informatik
  Wolfenbüttel
  

• Prof. Dr.-Ing. Dagmar Meyer

  Ostfalia Hochschule für
  angewandte Wissenschaften
  Fakultät Elektro- und Informationstechnik
  IfEA
  Wolfenbüttel