Roboterische Fuß- und Knieorthese (RADO)

Überblick

Die Roboterische Fuß- und Knieorthese (RADO) ist ein innovatives medizinisches Gerät in der Kategorie der mikroprozessor-gesteuerten KAFOs (Knie-Knöchel-Fuß-Orthesen). Durch die Echtzeit-Steuerung der Stand- und Schwingphasen des Gangs verbessert sie das Leben von Patienten, die aufgrund von Quadriceps-Insuffizienz nicht sicher gehen können. Sie ist für Erwachsene und Jugendliche mit Quadriceps-Paralyse oder -Paresis konzipiert und bietet eine breite Anwendungspalette von endoskopischen bis hin zu offenen Operationen, ermöglicht unabhängiges Leben mit einem Gang, der dem natürlichen nahekommt. RADO überwindet die Einschränkungen traditioneller Orthesen und bietet mit KI-basierter Anpassung und einem hydraulisch-Feder-Hybrid-System eine sicherere, effizientere und komfortablere Lösung.

Technische Merkmale und Integration

RADO ist mit einem Sensordaten-Fusions- und mikroprozessor-gesteuerten System entwickelt:

● Sensor-System: IMU (Kniegelenkwinkel und Beschleunigung), Plantardruck-Sensoren (Lastübertragung und Phasenerkennung) sowie Armband-EMG-Sensor (Muskelaktivitätserfassung). Die Daten werden an den Mikroprozessor übertragen und in Echtzeit analysiert.

● Mikroprozessor-Steuerung: Arbeitet mit Sensordaten-Fusion, um Stand- und Schwingphasen zu unterscheiden, und verriegelt das Knie in Millisekunden bei potenziellen Sturzszenarien.

● Hydraulikdämpfer: Ein hydraulisch-Feder-Hybridmechanismus bietet im Stand Widerstand gegen Flexion und erlaubt im Schwung kontrolliertes Öffnen. Das modulare Design gewährleistet einfache Wartung und Reparatur.

● Software und KI: Maschinenlernbasierte nutzerspezifische Anpassung. Die "RADO" -Mobilapp kalibriert den hydraulischen Widerstand individuell; automatisches Lernen und Personalisierung werden innerhalb von 14 Tagen abgeschlossen.

● Leistung: Tragfähigkeit 130 kg, Gesamtgewicht <2,9 kg, Reaktionszeit ≤0,20 ms, Batterielaufzeit 48 Stunden (80% Ladekapazität in 2 Stunden). Das System ist in bestehende KAFOs integrierbar und zielt auf einen lokalen Beitragsanteil von 60% durch inländische Produktion ab.

Anwendungsbereiche und Krankheitsdiagnosen

RADO wird für folgende Zustände empfohlen:

● Inkomplette Paraplegie: Verminderte Knieextensionskraft nach L1-L5-Rückenmarksverletzung.

● Post-Polio-Syndrom: Progressive Quadriceps-Insuffizienz nach Poliomyelitis.

● Periphere Nervenverletzungen: Schäden am Femoral- oder Ischiasnerv.

● Muskelkrankheiten: Muskeldystrophie-Typen, zur Erhaltung der Knieextension.

● Posttraumatische Zustände: Schwäche nach Unterextremitätenfrakturen oder Muskel-/Nervenabschnitten.

● Neurologische Erkrankungen: Multiple Sklerose (ausgewählte Fälle), periphere Neuropathien, obere Motoneuronenläsionen. Diese Lösungen reduzieren das Sturzrisiko, nähern sich natürlichen Gangmustern an und senken den Energieverbrauch um 30-45%.

Ethische und Klinische Validierung

RADO wird nach ISO 13485-Qualitätssystemstandards entwickelt und durch klinische Bewertungen sowie Post-Market-Überwachungspläne unterstützt. Pilotstudien werden Sturzrate (Ziel: 80% Reduktion), Gangtests (10MWT, TUG, 6MWT), Gleichgewicht (ABC-Skala) und Lebensqualität (VAS, EQ-5D/SF-36) messen. Die Feldfehlerrate soll ≤2% betragen, wobei Benutzerzufriedenheit (QUEST 2.0, SUS ≥80/100) und An- bzw. Ausziehezeit (≤90 Sekunden) bewertet werden. Das Projekt bereitet sich auf CE/UKCA-Zertifizierungen gemäß AB MDR- und UKCA-Vorschriften vor.

Vorteile

● Sicherheit und Präzision: Minimiert Sturzrisiken durch Echtzeit-Phasensteuerung und reduziert Fehlerraten.

● Flexibilität und Komfort: Bietet ein nahezu natürliches Geherlebnis, geeignet für Treppen und Hänge; reduziert Ermüdung durch geringeren Energieverbrauch.

● Schnelle Entscheidungsfindung: Gewährleistet Benutzersicherheit mit Reaktionszeiten auf Millisekundenebene.

● Breites Anwendungsspektrum: Vielseitig für neurologische, traumatische und muskuloskelettale Erkrankungen; verbesserte Erreichbarkeit durch ein lokales Wartungsnetzwerk.

Kontakt

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