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12.12.2023

Ein smarter Physiotherapeut für zu Hause

Das Projektteam umrahmt von den beiden TUM-Mitarbeitern (links) und ihren Professoren Klaus Meier und Tino Zillger (rechts).

Im Labor für Smart Textiles piepst und raucht es. Ein gutes Zeichen für Till Geisel und Moritz Köllermeyer. Denn dann funktionieren die Leiterbahnen auf dem Textil, die sie im Siebdruckverfahren aufgebracht haben. Zuvor hatte Carolin Günther 16 textile Silberelektroden gedruckt, die Zirui Jiang nun mit der Sensormatrix verbindet. Das Team arbeitet hochkonzentriert an einem gemeinsamen Projekt, das im 2. Semester des Masterstudiengangs „Interdisziplinäre Produktentwicklung“ ansteht.

Im vergangenen Sommersemester lautete eines der Themen: „Suit for Muscle Activity Tracking and Analysis“, also ein Kleidungsstück zur Messung und Analyse der Muskelaktivität entwickeln. Das Briefing dazu kommt von der Technischen Universität München, denn das anspruchsvolle Projekt ist Bestandteil einer Kooperation mit dem dortigen Lehrstuhl für Mikrotechnik und Medizingerätetechnik (MiMed). Projektleiter Prof. Tino Zillger, der an der TEXOVERSUM Fakultät Textil zu Smart Textiles forscht und lehrt, beschreibt die Aufgabenstellung so: „Bei der Rehabilitation von Schlaganfallpatienten mit einer halbseitigen Lähmung können elektromyographische Daten die Aktivität der Muskeln und der muskelkontrollierenden Nerven messen. Diese Daten bieten dann eine Basis für die Optimierung der anstehenden Physiotherapie. Bisherige Aufzeichnungen solcher EMG-Daten sind sehr aufwändig, weil die Elektroden vom medizinischen Personal präzise am Patienten angebracht werden müssen.“ Und leider landen die Elektroden nach Gebrauch auch noch direkt im Müll. Deshalb ist es nun die Aufgabe der Projektgruppe, ein mehrfach verwendbares textiles Oberteil zu entwickeln, das über integrierte Elektroden im Oberarmbereich die Signale der Muskeln während der Therapieübung erfasst und aufzeichnet.

Die vier Studierenden müssen dabei viele Anforderungen berücksichtigen: „Die Patientin oder der Patient muss das Kleidungsstück allein anziehen können, denn es soll ja die Physiotherapie zu Hause unterstützen. Und die vielen Elektroden müssen dann auch an den richtigen Stellen am Oberarm sitzen, da wo die Muskeln arbeiten.“, erinnert sich Textilingenieurin Carolin Günther an den Beginn der Projektarbeit. Bei der Entwicklung des smarten Textils nutzte das Team sein interdisziplinäres Wissen aus den Bereichen Technik, Textil und Design. So musste zunächst ein Schnittmuster für die Einzelteile erstellt werden, die dann zu einer Art Langarmshirt zusammengenäht werden. Große Reiß- und Klettverschlüsse erleichtern das Anziehen, denn die halbseitige Lähmung der Betroffenen schränkt deren Bewegungsmöglichkeiten stark ein. Siebgedruckte Leiterbahnen und Sensoren aus leitfähiger silberbeschichteter Maschenware sind das „smarte Herzstück“ des Funktionsmusters. Klappt die Messung der Körpersignale, können die Reha-Übungen zu Hause die Zeit bis zur professionellen Physiotherapie überbrücken. Auch das Training via Telemedizin ist mit so einem intelligenten Kleidungsstück denkbar.

Bei der Abschlusspräsentation zeigt sich der Projektpartner der TU München beeindruckt von der Präzision des Funktionsmusters. Und das Team ist zu Recht stolz auf das Ergebnis ihrer Arbeit. „In diesem Projekt konnte ich den Entwicklungsprozess eines Produkts begleiten und auch die Managementsicht dazu kennenlernen.“, freut sich Till Geisel über sein erworbenes Knowhow. Auch die anderen Drei sind vom Konzept des Masters überzeugt und das interdisziplinäre Projekt war ausschlaggebend für ihre Studiengangswahl. „Mich hat insbesondere die Zusammenarbeit und der Austausch mit Studierenden aus anderen Disziplinen angesprochen.“, meint Moritz Köllermeyer, der am TEXOVERSUM bereits seinen Bachelor als Textilingenieur absolviert hat.  

Mehr Informationen zum Masterstudiengang „Interdisziplinäre Produktentwicklung“ und die dort bearbeiteten Projekte finden Sie hier.