Studentenprojekt Sensoren warnen bei Fehlhaltung der Wirbelsäule

Redakteur: David Franz

Vier Studenten der Universität des Saarlandes haben ein Mikrosensorsystem entwickelt, das die Körperhaltung eines Menschen im Alltag überwacht und ihn bei einer Fehlstellung der Wirbelsäule warnt.

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Einzelner Sensor auf Platine im Größenvergleich mit einem Finger
Einzelner Sensor auf Platine im Größenvergleich mit einem Finger
(Bild: Universität des Saarlandes)

Jeder kennt sie und die meisten haben wohl auch schon nähere Bekanntschaft mit ihnen gemacht: Rückenschmerzen. Nach Daten der Gesundheitsberichterstattung des Bundes sind sie noch vor Kopfschmerzen die häufigste Schmerzart in Deutschland. Auslöser solcher Schmerzen liegen häufig im Alltag: Langes und vor Allem falsches Sitzen am Arbeitsplatz, in der Schule, auf der Universität und Fehlhaltungen beim Stehen, Laufen und Heben von Gegenständen. Hier setzen vier Studenten der Universität des Saarlandes an:

Das System namens „Quasimodo“ nutzt acht Sensoren, die entlang der Wirbelsäule auf die Haut aufgeklebt werden und die Ausrichtung des jeweiligen Wirbels in allen drei Raumrichtungen messen. Dabei wird der oberste Sensor direkt unter dem Haaransatz angebracht, der unterste etwa auf Höhe des Hosenbundes.

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Verwendet werden Sensoren der Firma Bosch Sensortec, die normalerweise in Smartphones zum Einsatz kommen. Sie sind circa drei mal drei Millimeter groß und auf einer kleinen Platine angebracht, die durch ein Flachbandkabel mit einem Mikrocontroller verbunden ist.

Dieser liest die Daten aus und gibt sie an einen PC weiter. Eine eigens erstellte Software berechnet daraus die Rotation und Neigung jedes Wirbels und stellt die Wirbelsäule live in 3-D-Ansicht dar. Übersteigt die Neigung zwischen zwei Wirbeln einen bestimmten Schwellenwert, so gibt das System eine Warnung auf dem Bildschirm aus.

Ihr Konzept lasse sich vor allem für die Diagnose, Therapie und Prophylaxe von Rückenbeschwerden einsetzen, sind die Studenten überzeugt. So könne durch die ausgegebene Warnung auch die persönliche Wahrnehmung des Patienten verbessert werden. Außerdem könnte das System in der Forschung für Bewegungsstudien eingesetzt werden.

Doch für solche konkreten Anwendungen von „Quasimodo“ müsste vor allem der Tragekomfort des Systems verbessert werden: So sei es denkbar, die Sensoren in ein eng anliegendes Shirt zu integrieren und die Daten per Funk zu übertragen.

Für ihr Projekt „Quasimodo“ haben vier Bachelor-Studenten der Universität des Saarlandes im vergangenen Jahr den zweiten Preis beim Cosima-Wettbewerb gewonnen.

In Barcelona beim internationalen Studierendenwettbewerb iCAN 2013 (International Contest of Applications in Nano-Micro-Technology) haben die Studenten den ersten Platz belegt und sich dabei gegen starke Konkurrenz mit 18 Teams aus China, Japan, Neuseeland, Singapur, der Schweiz, Taiwan, USA und nicht zuletzt aus Deutschland durchgesetzt.

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