Krefelder Studenten analysieren Bewegung im Labor.

Hochschule Niederrhein: Zehn Kameras analysieren jeden Schritt

Die Hochschule Niederrhein hat im Fachbereich Gesundheitswesen ein Bewegungslabor eingerichtet. Rund 200 000 Euro hat es gekostet. Es wird in Forschung und Lehre eingesetzt.

Auf den ersten Blick sieht der Raum wie ein Klassenzimmer aus: An der Wand hängt eine Tafel, in der Ecke stehen ein Tisch und einige Holzstühle. Doch die Mitte des Raumes ist bis auf merkwürdige Platten auf dem Boden völlig leer geräumt, am Fenster steht auf einem weiteren Tisch ein Computer mit zwei Bildschirmen – und an der Decke hängen Kameras, die über Kabel miteinander verbunden sind.

„Das sind zehn Stück. Es handelt sich um Highspeed-Infrarotkameras“, erläutert Professor Martin Alfuth. Der 38-Jährige ist Koordinator des Studiengangs „Angewandte Therapiewissenschaften“ im Fachbereich Gesundheitswesen an der Hochschule Niederrhein. Dessen neueste Errungenschaft an der Reinarzstraße in Krefeld ist ein Bewegungslabor, das seit 2017 bis heute Zug um Zug ausgebaut wurde. Die Gesamtkosten für dieses ganz besondere „Klassenzimmer“: etwa 200 000 Euro.

Murmelförmige Marker auf den Zehengelenken

Jonas Klemp, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Master-Absolvent an der Hochschule, hat sich eine schwarze Leggins übergestreift, an der Martin Alfuth sogenannte Passiv-Marker anklebt. Normalerweise kommen sie direkt auf die Haut, doch für den WZ-Fotografen hat sich Klemp die Hose angezogen.

Auch die nackten Zehengrundgelenke werden mit den murmelförmigen Markern bepflastert. „Die Kameras senden ein Infrarotlicht aus, das von den Markern reflektiert wird“, erklärt der Professor. Die Signale fließen in eine Software ein, die komplexe Bewegungsanalysen vornimmt und ein Simulationsbild entstehen lässt. Kraftmessplatten am Boden erlauben es zusätzlich, auftretende Kräfte mit hoher Genauigkeit aufzuzeichnen.

Die Ganganalyse wird noch komplexer

Welche Belastungen wirken beim Gehen auf den Körper? Welche Gelenke werden in den unterschiedlichen Phasen besonders beansprucht? Gibt es Asymmetrien im Gang, die zu Beschwerden führen können? Wie passt sich das Bewegungssystem an unterschiedliche Aufgaben an? Solche Fragen können im Bewegungslabor geklärt werden. Daraus lassen sich dann wieder Therapiemaßnahmen ableiten.

2017 hat die Hochschule mit einer kleineren Version des Labors angefangen. Es verfügte anfangs nur über 2D-Kameras, zwei Kraftmessplatten und ein Messsystem zur Aufzeichnung von Muskelaktivitäten. Durch die neuen 3D-Kameras konnten die Möglichkeiten jetzt nochmals deutlich erweitert werden. „Die Ganganalyse wird dadurch deutlich komplexer“, sagt der Professor.

Jonas Klemp ist mittlerweile startklar und geht mit lockerem Schritt über die Platten auf dem Boden. Sein Bewegungsablauf von der Hüfte abwärts wird unmittelbar darauf auf einer Projektionsfläche an der Wand dreidimensional sichtbar gemacht. Professor Alfuth kann am Computer auswählen, aus welcher Perspektive er sich den Gang seines Mitarbeiters anschauen möchte.

Ein Forschungsprojekt beginnt im Frühjahr

Seine Studenten können sich ab dem kommenden Sommersemester im Labor mit der Anwendung dieser Messverfahren vertraut machen. „Sie können diese dann im wahrsten Sinne des Wortes besser begreifen“, so Alfuth. Das ist wichtig, denn an ihrem späteren beruflichen Einsatzgebiet in  Krankenhäusern mit physio- und ergotherapeutischen Abteilungen sowie Reha-Einrichtungen finden sie eine solche Technik immer häufiger vor.  Auch er selbst, so Alfuth, habe sich einige Wochen damit vertraut machen müssen.

Das Bewegungslabor werde aber nicht nur zur Lehre, sondern auch zur Forschung eingesetzt. „Eine Fallanalyse mit einem Patienten haben wir bereits gemacht“, berichtet der Professor. Ein gefördertes Forschungsprojekt beginne im nächsten Frühjahr.