Forschungsprojekt der TU Dresden Schlaganfall-Therapie: Wenn die Zunge zum Joystick wird

Etwa 270.000 Menschen erleiden in Deutschland jährlich einen Schlaganfall. Etwa 100.000 kämpfen danach mit Sprech- und Schluckstörungen. Dresdner Forscher entwickeln jetzt eine "Sensor-Zahnspange" zur Sprachtherapie. Zudem sollen kleine Computerspiele bei den Sprachübungen helfen - gespielt wird mit der Zunge.

von Katrin Tominski

Christoph Wagner und Falk Gabriel, Ingenieure der Informationstechnologie an der TU Dresden.
Christoph Wagner und Falk Gabriel von der Juniorprofessur für Kognitive Systeme an der TU Dresden forschen für die Sprechtherapie nach Schlaganfällen an einer "Sensor-Zahnspange". Bildrechte: MDR/Katrin Tominski

Ein Schlaganfall kann alles ändern. Oft entscheiden Minuten. Weil ein Blutgerinnsel die Blutversorgung blockiert, sterben Menschen schlagartig oder tragen schwerwiegende Folgen davon. "Bei Schlaganfallpatienten gibt es oft große Komplikationen", erklärt TU-Forscher Christoph Wagner. Über ein Drittel der Betroffenen erleiden Sprech- und Schluckstörungen, weil die Zunge gelähmt ist, oder andere am Sprechen beteiligte Muskulatur. "Erste Sprechübungen werden mit Patienten oft direkt im Krankenhaus durchgeführt." Denn was nicht sofort reaktiviert wird, kann unter Umständen für immer verloren sein.

Heiko Weckbrodt kann sich genau erinnern. Sein Vater verlor die Sprache nach einem Verkehrsunfall. "Kurz vorher habe ich noch mit ihm telefoniert und ganz alltäglichen Kram besprochen. Und plötzlich war das unmöglich", schilderte er. "Da lag dieser alte, aber eben noch so agile Mensch nun regungslos da, hilflos und bewegungsunfähig, nicht mehr imstande zu sprechen. Unfähig sich zu erinnern, was ihm geschehen war. Und ich wusste noch nicht einmal, ob er lieber sterben würde. Für mich war das verwirrend und bestürzend. Nach ein paar Tagen konnte er mit seinen Augen wenigstens Ja oder Nein signalisieren – aber das war es schon."

Sensoren messen den Abstand von der Zunge zum Gaumen

Sensor Sprechtherapie Schlaganfall
Der Sensor wird bei der Sprechtherapie ähnlich wie eine Zahnspange an den Gaumen angelegt. Bildrechte: MDR/Katrin Tominski

Ist Sprache erst einmal verloren, müssen Patienten sie oft in einer Sprechtherapie wieder völlig neu erlernen. Das erfordert Geduld und Disziplin - bei Logopäden und Patienten. Um die Therapie zu verbessern, haben Studenten der TU Dresden jetzt einen ersten Prototypen für einen sogenannten intraoralen Sensor vorgestellt. Das einer Zahnspange ähnliche Konstrukt ist mit Sensoren ausgestattet, die den Abstand der Zunge zum Gaumen messen. "Anhand rein akustischer Laute erkennen Logopäden oft nicht, ob der Patient die Übungen richtig ausführt", erklärt Wagner. Fast auf den Millimeter genau könne so die Zungendynamik analysiert werden.

Sensorpunkte auf dem Bildschirm

Das einer Zahnspange ähnliche Konstrukt ist mit Sensoren ausgestattet, welche den Abstand der Zunge zu verschiedenen Punkten im Gaumen misst.
Auf dem Bildschirm sehen die Logopäden, welche Punkte im Gaumen durch die Zunge berührt werden. Sie sind nicht mehr rot, sondern orange. Bildrechte: MDR/Katrin Tominski

Die Daten werden von der Spange über ein USB-Kabel auf einen Computer übertragen. Am Bildschirm sehen die Therapeuten, welche Punkte berührt werden und sich einfärben. Sie erfahren quasi in Echtzeit, wie die Patienten ihre Zunge bei der Lautbildung bewegen. Doch warum so altmodisch mit USB-Kabel? "Wir wollten die Datenübertragung vom Sensor eigentlich per WLAN konstruieren", erklärte Falk Gabriel, der mit Wagner forscht. Die Ärzte hätten jedoch vor dem möglichen Verschlucken des Sensors gewarnt. Deswegen habe man sich für das Kabel entschieden. Der Sensor kann auch bei der Therapie von Schluckbeschwerden eingesetzt werden, sagt Wagner: "Der Schluckvorgang ist tatsächlich ein relativ komplexer Vorgang. Stimmt der Druck der Zunge nicht, fallen Essensreste in die Luftröhre." Mit der Sensor-Spange könnten die Therapeuten so das ideale Krafttraining für die Zunge erarbeiten.

Rasenmähen mit der Zunge

Christoph Wagner und Falk Gabriel, Ingenieure der Informationstechnologie an der TU Dresden.
Die Wissenschaftler Christoph Wagner und Falk Gabriel wollen die Therapiestunden mit kleinen Computerspielen auflockern. Bildrechte: MDR/Katrin Tominski

Und weil reine Laut- und Zungenübungen mitunter sehr tröge sein können, haben sich die Forscher noch ein kleines Extra ausgedacht. Sie wollen kleine Computerspiele zur Therapie entwickeln. "Beim Rasenmäherspiel mäht die Zunge von links nach rechts den Rasen", erklärt Wagner. Die Zunge funktioniert quasi als Joystick. Mit ihrer Bewegung wird der Rasenmäher auf dem Bildschirm bewegt. Die Ingenieure der Informationstechnologie haben noch viele andere Ideen für die sogenannten "Serious Games". Die Therapie-Computerspiele sollen auf Smartphones, Tablets und PCs funktionieren. Die Linguwerk GmbH ist als Projektpartner zur Umsetzung mit im Boot.

Ziel sind Messgeräte in Serienproduktion

Spätestens in drei Jahren möchten die Forscher an der TU-Professur für Kognitive Systeme ihren Sensor serienreif haben. Vorher sind Patientenstudien mit dem Projektpartner an der Universität Greifswald geplant. "Die Herausforderung ist, dass der Patient das Gerät akzeptiert", erklärt Gabriel. "Es muss angenehm zu tragen sein und ein schönes Design haben". Das Forschungsprojekt "OSLO" am TU-Institut für Akustik und Sprachkommunikation wird vom Bundesforschungsministerium mit 370.000 Euro gefördert.

Dieses Thema im Programm bei MDR SACHSEN MDR SACHSEN - das Sachsenradio | 14.01.2019 | ab 15:00 Uhr in den Regionalnachrichten des Studio Dresden

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Zuletzt aktualisiert: 13. Januar 2019, 14:14 Uhr

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