27.01.2009 | Autor / Redakteur: Stephen Trier, Tina Vrabec und Jeff Weisgarber* / Hendrik Härter
Bei neuromuskulärer Beeinträchtigung hilft die Funktionelle Elektrostimulation (FES): gelähmte Arme und Beine können wieder bewegt werden. Die flexible und konfigurierbare System-Plattform erlaubt es, den Controller vor Ort einzustellen und erzielt sofort Ergebnisse.
FES-Geräte senden elektrische Impulse an Elektroden, die entweder implantiert wurden oder auf der Haut getragen werden oder durch sie hindurch wirken. So können entweder Bewegungen erzeugt oder kontrolliert werden. Es ist zwar bekannt, welche Wirkung die Elektrostimulation auf gelähmte Muskeln und Nerven hat, aber sie in individuellen Einzelfällen nutzbringend einzusetzen, ist noch eine Herausforderung.
Ein Team der Case Western Reserve University hat die Universal External Control Unit (UECU) entwickelt. Dabei handelt es sich um eine flexible und konfigurierbare System-Plattform für FES-Anwendungen. Mit ihr können Klinik-Ingenieure die FES-Controller vor Ort neu einstellen und erhalten sofort greifbare Ergebnisse.
Im Kern der Entwicklung standen drei Ziele:
Simulink war von Anfang an Teil des Projekts. Als Proof-of-Concept wurde ein Freescale Evaluierungsboard mit dem Prototypen eines Steuerungsmoduls für Implantate verbunden und über selbst geschriebene S-Functions gesteuert. In Simulink erzeugte das Team ein einfaches FES-Controllermodell und generierte daraus Code mit Real Time Workshop. Das Konzeptsystem bewies, dass sich Stimulationspulse in Echtzeit mit einem Simulink-Modell steuern ließen.
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