Erfindungen für die Gesundheit Intelligente Einlegesohlen: Mit Hightech Verletzungen vorbeugen

Unsere Füße geben uns Halt und sorgen dafür, dass wir uns sicher durch die Welt bewegen. Krankheiten verhindern manchmal, dass wir ihre Warnsignale wahrnehmen – mit teils weitreichenden Folgen. Wir stellen zwei Erfindungen vor, die Diabetikern und Parkinsonpatienten helfen sollen.

Taube Füße – oder fachsprachlich das diabetische Fußsyndrom – sind bei Diabetikern weit verbreitet. Ursache dafür sind Durchblutungs- oder Nervenstörungen, die die Krankheit oft mit sich bringt. Das fehlende Gefühl in den Füßen, das mit einem stark reduzierten oder gänzlich fehlenden Schmerzempfinden einhergeht, kann für die Betroffenen richtig gefährlich werden: Häufig entwickeln sich aus banalen Verletzungen, die etwa durch schlecht sitzendes Schuhwerk, falsche Belastung oder Steinchen im Schuh entstanden sind, schlecht heilende Wunden oder Hautgeschwüre. Jährlich müssen in Deutschland aufgrund der Erkrankung etwa 30.000 bis 40.000 Menschen die Zehen oder gar die Füße amputiert werden.

Künstliche Nerven

Magdeburger Forscher haben gemeinsam mit IT-Spezialisten eine intelligente Einlegesohle entwickelt, die anzeigen soll, was der Patient tun muss, um die Durchblutung der Füße zu steigern. "Wir haben in diese Sohle an insgesamt acht Punkten sowohl Temperatur- als auch Drucksensoren hineingebaut: im Vorfußbereich, im Großzehenbereich, aber auch im Fersenbereich", sagt Dr. Peter Mertens, Direktor der Klinik für Nieren- und Hochdruckkrankheiten, Diabetologie und Endokrinologie am Universitätsklinikum Magdeburg. "Wir haben damit die Möglichkeit, sozusagen künstliche Nerven an den Fuß zu geben." Die Sensoren auf der Oberseite der Sohle übernehmen gewissermaßen stellvertretend das menschliche Fühlen und signalisieren, wenn die Füße schlecht durchblutet sind.

Geschwüre erkennen, bevor sie entstehen

Das Prinzip: Steht eine Person lange, erhöht sich der Druck, die Durchblutung wird schwächer und die Temperatur der Füße sinkt. Das wird von der Sohle permanent gemessen. Ein eigens dafür entwickelter Minicomputer auf der Unterseite berechnet die Daten und überträgt sie auf ein Smartphone. Wird es kritisch, ertönt ein Alarmsignal. Damit fordert die App den Patienten auf, sich zu bewegen, um die Durchblutung seiner Füße zu steigern.

Eine erhöhte Temperatur ist in einer weiteren Hinsicht aussagekräftig: Geschwüre gehen mit einer deutlichen Erwärmung des Fußes einher – und das bereits bis zu fünf Wochen, bevor sie sich bilden. Mit der Sohle können sie rechtzeitig erkannt und im Idealfall verhindert werden. Dazu muss der Patient seine Schuhe nicht ganztags tragen. Es reicht, wenn er oder sie zwei Mal am Tag die Temperatur der Füße misst. Derzeit wird die Erfindung in einer klinischen Studie von 300 Patienten der Magdeburger Uniklinik getestet – durchaus erfolgreich. "Bei der Zwischenauswertung nach 18 Monaten zeigt sich schon ein deutlicher Vorteil mit weniger Geschwüren bei den Teilnehmern, die eine regelmäßige Temperaturmessung durchführen", sagt Peter Mertens. "Wir hoffen, dass die Krankenkassen die Vorteile dieser telemedizinischen Lösung anerkennen und in ihr Programm und Leistungsspektrum aufnehmen." Kommerziell sind die Sohlen noch nicht erhältlich; die Markteinführung ist jedoch im Laufe des Jahres geplant.

Stolpern verhindern

Eine weitere Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, das Leben von Parkinsonpatienten zu erleichtern. Bei dieser unheilbaren Krankheit verursacht ein langsam fortschreitender Verlust von Nervenzellen ein ständiges Zittern, auch Tremor genannt. Typisch für das Krankheitsbild sind darüber hinaus Gangunsicherheiten, die häufig zu Stürzen führen. Hier setzt die Einlegesohle an, die drei Absolventen der TU Darmstadt entwickelt haben. Sie soll Parkinsonpatienten helfen, sicherer zu gehen, indem sie Impulse gibt, den Fuß zu heben. Dafür wird mit Hilfe zahlreicher Druck- und Beschleunigungssensoren das Gangbild des Probanden analysiert; die Daten werden in Prozessoren verarbeitet. Registrieren die Sensoren eine Verschlechterung des Ganges, vibriert es im Schuh: Der Proband wird daran erinnert, seine Füße höher zu heben, um nicht zu stolpern. Noch stecken die Prozessoren außen an den Schuhen und sind damit für den Alltag eher ungeeignet. In einem nächsten Schritt wollen die Ingenieure die Elektronik erheblich verkleinern und in die Sohlen integrieren. Auch klinische Studien stehen noch aus. Es gilt zu beweisen, dass die Erfindung jedem Parkinsonpatienten zuverlässig helfen wird.

Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | Hauptsache Gesund | 16. Januar 2020 | 21:00 Uhr