iShoe sorgt für Gleichgewicht

Elektronische Sohle solle Gleichgewichtsstörungen analysieren und beheben helfen

Ein Forscher des Massachusetts Institute of Technology hat eine Einlegesohle für Schuhe entwickelt, die Gleichgewichtsprobleme feststellen und beheben hilft. Die Zielgruppen für dieses Produkt: ältere Menschen und Astronauten.

Senioren und Weltraumfahrer leiden unter einer vergleichbaren Störung: Sie haben oft Schwierigkeiten, sich auf den Beinen zu halten.

iShoe: die intelligente Einlegesohle (Photo: Donna Coveney)

Schwerelosigkeit übe einen starken Einfluss auf das Gleichgewichtsorgan im Innenohr aus, erzählt Erez Lieberman vom Harvard-MIT Health Sciences and Technology. Das Innenohr ist eines von drei Körpersystemen, die für das Gleichgewicht zuständig sind. Mit schwerwiegenden Folgen: Astronauten, die aus dem Weltall zurückkehren, fallen oft hin. Bis der Gleichgewichtssinn sich wieder an die irdische Schwerkraft gewöhnt hat, dauert es gut zwei Wochen.

Während eines Praktikums bei der Weltraumbehörde Nasa entwickelte Lieberman das intelligentes Schuhsystem iShoe, um diese Gleichgewichtsstörungen zu analysieren und zu beheben. Dazu gehört eine Einlegesohle mit Drucksensoren, die messen, wie die Belastung des Fußes verteilt wird, sowie ein Computerprogramm, das diese Daten analysiert. Die Messdaten werden dabei drahtlos per Bluetooth von der Sohle auf den Computer übertragen. Auf diese Weise will die Nasa den Gleichgewichtsproblemen besser auf die Spur kommen. Bisher müssen sich Astronauten Gleichgewichtstests in einem Raum mit beweglichem Boden und Wänden unterziehen.

Bei seiner Arbeit kam Lieberman die Idee, dass nicht nur Astronauten von diesem System profitieren können. Wenn ein Arzt auf diese Weise frühzeitig Gleichgewichtsstörungen erkennen könne, dann müsse es möglich sein, Stürzen vorzubeugen, so seine Überlegungen. Wenige Jahre zuvor hatte seine Großmutter sich bei einem Sturz verletzt, und Lieberman überlegte, ob sein System nicht helfen könne, solche Unfälle zu verhindern.

Derzeit testen Lieberman und seinen Kollegen den iShoe an 60 Patienten. Über diesen Feldversuch wollen sie Daten sammeln, um ein Modell für ein Sturzrisiko erstellen zu können.

Derzeit kann der iShoe Gleichgewichtsstörungen nur erkennen. Zukünftige Versionen sollen laut Lieberman aber mehr können. So könnte die Sohle eine Alarmfunktion bekommen, um Angehörige oder Pfleger zu benachrichtigen, wenn der Träger doch gestürzt ist. Außerdem plant Lieberman den iShoe so zu erweitern, dass Gleichgewichtsstörungen auch behoben werden können.

So sollen die Sohlen mit einem Ton oder durch Vibrationen darauf hinweisen, dass sie drohen, das Gleichgewicht zu verlieren. "Die Hinweise helfen den Patienten dabei, sich aufrecht zu halten und getrost umherzulaufen,", sagte Lieberman Golem.de.

Auch die Energieversorgung will Lieberman verbessern. Derzeit werden die Sensoren noch von Batterien mit Strom versorgt. Derzeit tüfteln Lieberman und seine Kollegen an einer Energieversorgung durch das so genannte Energy Harvesting. Darunter versteht man alternative Formen der Stromgewinnung etwa durch den thermoelektrischen Effekt, durch ein Kraftwerk im Hemd oder am Knie.

Lieberman und sein Team haben ein Patent auf diese Entwicklung angemeldet.