Intelligente Schuheinlagen, die Menschen mit Neuropathie zu einem sichereren Gang verhelfen
Neuropathie kann durch verschiedene Ursachen bedingt sein, wie Parkinson, multiple Sklerose, Nebenwirkungen durch bestimmte Chemotherapeutika, Diabetes und das Alter. Sie betrifft einen großen Teil der Bevölkerung und führt zu einem höheren Risiko für Stürze, die eine Krankenhausaufnahme erfordern könnten. „Menschen mit Neuropathie haben ein 20-fach höheres Sturzrisiko als andere Gleichaltrige. Mit unseren vibrierenden Schuheinlagen, die das Gleichgewicht und den Gang verbessern, wollen wir das ändern“, erklärt Lise Pape, Gründerin und Geschäftsführerin von Walk With Path, einem Unternehmen aus dem Vereinigten Königreich. Ihr Vater litt selbst an Parkinson. „Mein Vater war meine eigentliche Inspiration, da ich miterlebt habe, welche Mühe er beim Gehen hatte und was das für die Mitmenschen bedeutet. Dadurch beschäftigte ich mich zunehmend mit Mobilität und dem Gang, also der Art und Weise, in der ein Mensch läuft“, sagt sie. „Meine Forschung umfasste anfangs sowohl Menschen mit Parkinson als auch mit multipler Sklerose. Eine dieser Personen mit multipler Sklerose, mit der ich arbeitete, verglich das Gehen auf Holzböden mit einem Gefühl, als ob man auf Watte ging, woraufhin die Idee entstand, die sensorische Wahrnehmung näher zu untersuchen und herauszufinden, wie sie in manchen Fällen geschädigt wird, sodass die Betroffenen beim Gehen den Boden nicht mehr richtig fühlen können“, fügt Pape hinzu. Das Projekt Path Feel entwickelte Schuheinlagen, die den Gang mithilfe von Drucksensoren und inertialen Messeinheiten überwachen. Inertiale Messeinheiten sind elektronische Vorrichtungen, die die Kraft, den Winkel und die Drehung eines Körpers messen. Die Einlagen sind an eine App gekoppelt, die Daten übermittelt und Informationen für die sie tragende Person bereitstellt. Die vibrierende Funktion unterstützt Betroffene beim Gehen. „Die Einlagen vibrieren und verbessern dadurch das Empfinden bei Menschen, die das Gefühl in den Füßen verloren haben“, erklärt sie. So können sie erkennen, wann ihre Füße den Boden berühren. Hier bestehen gewisse Parallelen zum EU-finanzierten Projekt OrmoSys, das intelligente Einlegesohlen zur Korrektur von Fuß- und Haltungsproblemen einsetzt.
Warum die Vibration so wichtig ist
Das Projekt Path Feel führte gemeinsam mit der Manchester Metropolitan University eine klinische Studie im Vereinigten Königreich durch, um seine vibrierende Einlage an Menschen mit etwas verbliebenem Gefühl in den Füßen sowie an Menschen ohne Vibrationswahrnehmung zu erproben. „Wir kamen zu dem statistisch signifikanten Ergebnis, dass die Einlage tatsächlich hilft, das Gleichgewicht und den Gang zu verbessern“, merkt Pape an. Zugleich ergänzt sie, dass zwar noch immer nicht bekannt sei, wie die Vibration das Gefühl in den Füßen genau verstärkt. Es gebe jedoch mehrere Hypothesen dazu.
Entwicklung des Prototyps
Die ersten Prototypen zu Beginn des Projekts waren nicht robust genug. „Sie gaben uns aber die Möglichkeit, das Konzept zu testen“, merkt Pape an. Das Projekt arbeitete daran, den Prototyp für die Einlage strapazierfähiger und kompakter zu gestalten. „Es war wichtig, eine Einlage zu haben, die in die meisten gängigen Schuhe passt, was vorher unmöglich war“, erklärt sie. Dafür mussten wiederholt Tests auf Robustheit und Verschleißfestigkeit durchgeführt werden. Dies erfolgte in Zusammenarbeit mit Schuhtesteinrichtungen, die das Produkt auf einem Pedatron (Gehsimulator) testen konnten. Das Projekt führte außerdem Datenanalysen durch und arbeitete daran, die Software für die begleitende App „Path Feel“ zu verbessern. Diese App sendet die Daten von den Sensoren der Einlagen per Smartphone an die Cloud und von dort zur Überwachung an ein klinisches Dashboard. Die erzielten Fortschritte führten zu einer neuen Patentanmeldung, die im Rahmen des Projekts eingereicht wurde.
Pandemiebedingte Verzögerungen
Der ursprünglich zweijährige Projektzeitraum wurde um ein drittes Jahr verlängert, da während der COVID-19-Pandemie viele Menschen mit Diabetes verstarben, was die Rekrutierung von Teilnehmenden für die Studie erschwerte. Auch die Beschaffung der nötigen elektronischen Komponenten sei aufgrund der Handelsunterbrechungen in den Beschaffungsländern deutlich erschwert gewesen, so Pape. Doch bei jedem Medizinprodukt ist die Einhaltung des Regulierungsverfahrens von zentraler Bedeutung. Die Arbeit wurde schließlich der US-Bundesbehörde zur Lebens- und Arzneimittel-Überwachung, United States Food and Drug Administration (FDA), zur Zulassung vorgelegt. Dort sei die Abwicklung des Verfahrens für solche Produkte voraussichtlich schneller als in Europa. „Wir haben zwar noch nicht mit der kommerziellen Serienfertigung begonnen“, sagt Pape, „stehen aber bereits kurz vor der Markteinführung, die wir gemeinsam mit einem amerikanischen Partner im späteren Jahresverlauf starten werden.“
Schlüsselbegriffe
Path Feel, Füße, Schuheinlagen, Einlagen, Gleichgewicht, Mobilität, Parkinson, multiple Sklerose, Diabetes, Neuropathie, Gang, Pedatron
