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Real-time Monitoring System zur Bewertung von Hirnverletzungen in Folge von Stoßeinwirkungen

Statistiken über Unfälle in Sport und Alltag zeigen, dass Stoßeinwirkungen auf den Kopf zu zahlreichen Verletzungen und Todesfällen führen. Die Tragik in einer Vielzahl von Fällen ist, dass oft die inneren, nicht sichtbaren Hirnverletzungen undiagnostiziert bleiben und dieser Umstand zu schwerwiegenden Komplikationen führt. Zahlreiche schwerwiegenden Krankheitsverläufe könnten vermieden werden, wenn zuverlässige Möglichkeiten zur Bewertung von Hirnschädigungen nach Unfällen direkt am Unfallort existieren würden. Vergleichbare Komplikationen ergeben sich bei anderen Sportarten (Fuß- und Handball), im Alltag bei Stürzen (Radunfälle von Erwachsenen und Kindern, Gleichgewichtsstörungen älterer Menschen etc.) sowie in der Arbeitswelt (Bauwesen, Montagetätigkeiten). Das Hauptproblem bei Kopfverletzungen dieser Art ist, dass auch der Verletzte selbst die Verletzungen zunächst nicht wahrnimmt und eine Nichtbehandlung zu den oben beschriebenen gravierenden Komplikationen führen kann. Dieser Umstand führte zur Entwicklung verschiedener Klassifikationssysteme für die Schwere von Kopftraumata. Ein bekanntes Beispiel ist der Glasgow Coma Scale (GCS), mit dessen Hilfe der den Schwergrad an Hand von Parametern wie Sprachfähigkeit, motorische Fähigkeit und Augenreaktionen eingeschätzt werden kann. Zur Vermeidung von nicht oder fehldiagnostizierten Hirnverletzungen nach Stoßereignissen auf den Kopf wird ein miniaturisiertes Sensorsystem benötigt, welches einfach am Kopf fixiert oder in Kopfbekleidung bzw. Kopfschutz (Helm) integriert werden kann, dort die Stärke des Stoßes registriert, speichert und bewertet. Die Daten müssen mit einfachen Mittel auslesbar sein und idealerweise nicht nur dem Arzt sondern auch dem medizinischen Laien für die Erste Hilfe eine zuverlässige Information zur Schwere des Stoßes und mögliche Hirnschädigungen zur Verfügung stellt. Die Forschungsarbeiten gliedern sich über die Projektlaufzeit in zwei wesentliche Felder:

1. Entwicklung eines miniaturisierten Messsystems um die Stärke des Stoßes zu bewerten
2. Entwicklung einer mechanischen Prüfvorrichtung, insbesondere einer Prüfkopfes zur standardisierten Untersuchungen der Auswirkung verschiedener Versuchsbedingungen auf a) der Interaktion zwischen Schädel und Hirn sowie b) die Wirkung verschiedener Arten von Kopfschutz und dessen Anwendung.

In der Zusammenführung der Ergebnisse erfolget die Auswertung der Studien zur Ableitung möglicher Verletzungsparametern, wie z.B. lineare und rotatorische Beschleunigungen, HIC, Zeitdauer des Stoßes usw. Die Aufnahme und Analyse der Messwerte sollen wertvolle Information zum Verständnis von Ursache und Auswirkung von Stößen auf den Kopf liefern.