StimuLOOP – Fortschritte und Perspektiven in der Präzisionsrehabilitation

StimuLOOP ist ein innovatives Projekt, das Menschen mit Gangstörungen, zum Beispiel nach einem Schlaganfall oder bei Parkinson, hilft, besser zu gehen. Das Besondere an StimuLOOP ist, dass es Präzisionsansätze mit modernen Technologien wie Bewegungsmessung und Bewegungsfeedback in Echtzeit, virtuelle Realität, und Schlafoptimierung in einem sich gegenseitig informierenden Kreislauf kombiniert. Ziel ist es, die Rehabilitation für jeden Einzelnen besonders effektiv zu machen. Hierfür werden Patient:innen nach einem Schlaganfall oder mit einer Parkinson Erkrankung, die in eine Gruppe mit oder ohne Schlafoptimierung randomisiert werden, rekrutiert.

Um ein genaues Bild der Bewegungsstörung zu erhalten, wird der Gang der Patient:innen in einem hochmodernen Ganglabor an der ETH Zürich untersucht. Dabei werden Abweichungen von normalen Gangmuster im Detail charakterisiert. Diese Daten werden in einem klinischen Entscheidungsprozess mit mehreren Experten ausgewertet, und ein spezifischer Gangparameter, der sich als Metrik für ein Rehabilitationsprogramm eignet, bestimmt. Um diesen individuellen Parameter nachhaltig zu verändern, wird ein dreiwöchiges personalisiertes Trainingsprogramm erstellt.

Das Training findet in einem hochmodernen Trainingslabor am Lake Lucerne Institute in Vitznau statt. Die Patientin/der Patient geht auf einem Laufband in einer virtuellen Welt, die auf eine grosse Leinwand vor ihm projiziert wird. Dabei wird das aktuelle Gangmuster genau analysiert. Echtzeit Feedback über den ausgewählten Gangparameter ermöglicht es den Trainierenden, ihr Bewegungsmuster Schritt für Schritt and die Zielvorgabe anzupassen. Während des dreiwöchigen Trainings wird der Fortschritt laufend überprüft und das Trainingprogramm entsprechend angepasst und optimiert.

Damit das Erlernte zwischen den Sitzungen möglichst gut Im Gedächtnis verankert wird, nutzt StimuLOOP eine innovative Technik aus der Schlafforschung, welche am Universitätsspital Zürich entwickelt wurde. Während des Trainings auf dem Laufband wird ein akustisches Signal abgespielt. In der Nacht werden diese Töne über einen Kopfhörer während der Tiefschlafphase leise abgespielt, synchronisiert auf Gehirnwellen (EEG Signale) der/des Schlafenden. Diese Töne unterstützen das Gehirn bei der Speicherung des Erlernten, ohne dass sie den Schlaf zu stören.

Das Projekt ist 2021 gestartet, und hat nun die Hälfte der Projektlaufzeit erreicht. Die Projektpartner konnten in dieser ersten Phase schon einige Erfolge verbuchen. Aus den Vorbereitungsarbeiten sind diverse wissenschaftliche Publikationen entstanden. Resultate der Vorstudien wurden international auf verschiedenen Kongressen in den Bereichen Medizin, Bewegung, Rehabilitation, Schlaf, Gesundheit, und Datenwissenschaft präsentiert. Erste Folgeprojekte entwickeln sich im Forschungs- und Innovationsbereich, um das Gelernte zu vertiefen und in die klinische Anwendung umzusetzen. Kritisch für den Erfolg des Projektes sind die Patient:innen, die ihre Zeit freiwillig zur Verfügung stellen, um an der Hauptstudie teilzunehmen. Zirka ein Viertel der Gesamtkohorte wurde schon rekrutiert, und erste Erfahrungsberichte sind sehr positiv. Eine wissenschaftliche Schlussfolgerung zur Wirksamkeit dieses personalisierten Rehabilitationstraining-Verfahrens Trainingseffekte wird jedoch erst möglich sein, wenn die Studie abgeschlossen ist.

Die gesamten Daten aus dem Projekt werden von Datenwissenschaftlern an der ETH Zürich analysiert. Ziel hierbei ist es zu verstehen, wie das Bewegungslernen für jeden Einzelnen optimiert werden kann, über verschiedene Krankheitsbilder hinweg. Aus den Daten werden Modelle erstellt, dies es erlauben, Behandlungserfolge vorherzusagen und die Behandlung fortlaufend datengetrieben zu optimieren. StimuLOOP leistet einen wichtigen gesellschaftlichen Beitrag, um Bewegung und Mobilität für Menschen mit neurologischen Beeinträchtigungen zu verbessern, damit sie ihr Leben aktiver und unabhängiger gestalten können.