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Mit Freiburger Technik gegen Gehirnerschütterungen

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Philippe Furrer leidet momentan darunter, Andrej Bykow hatte es letztes Jahr, Julien Sprunger auch, sogar mehrmals. Die meisten vom aktuellen Gottéron-Team haben diese Verletzung schon durchlebt, ehemalige Spieler wie Sandy Jeannin, Michaël Loichat oder Shawn Heins mussten deswegen gar ihre Karriere beenden. Die Rede ist von Hirnerschütterungen.

Der Profisport hat in den letzten Jahren an Geschwindigkeit und an Intensität zugenommen, deswegen kommt es immer häufiger und intensiver zu Körperkontakt. Eine Folge davon sind häufigere Kopfverletzungen. Rund 12 800 Gehirnerschütterungen wurden im Jahr 2018 der Suva gemeldet, wie die Unfallversicherung auf Anfrage sagte. Die Verletzungen kann man sich überall zuziehen, am häufigsten geschieht dies jedoch beim Sport. Gemäss SUVA sind dies 4000 Fälle, also rund 30 Prozent. Die effektive Zahl liegt aber noch höher, denn in der SUVA-Statistik sind Personen wie Schüler, Studenten, Hausfrauen und -männer, die nach dem Krankenversicherungsgesetz versichert sind, nicht erfasst.

Jede Gehirnerschütterung hinterlässt Spuren

Beim Fussball ist die statistische Wahrscheinlich, sich eine Gehirnerschütterung zuzuziehen, inzwischen grösser, als die, einen Bänderriss zu erleiden. Gehirnerschütterungen sind indes keine Lappalien, sondern eine leichte Form eines Schädel-Hirn-Traumas. Bei einem Zusammenprall wird das Gehirn, das im Schädel in einer Art Flüssigkeit schwimmt, mit voller Wucht gegen den Schädelknochen geschleudert. Das führt zu Verletzungen im Gehirn, Nervenzellen sterben ab. Jede Gehirnerschütterung hinterlässt ihre Spuren: Bewusstlosigkeit, Erinnerungsverlust, Erbrechen, Migräne und Gleichgewichtsstörungen sind die leichten Folgen. Doch selbst eine leichte Kopfverletzung kann schwerwiegende Spätfolgen haben wie Depressionen, Demenz- oder Parkinsonerkrankungen.

Erkennen dank eines Sensors

Lange wurden Gehirnerschütterungen bagatellisiert, erst in den letzten Jahren ist das Bewusstsein dafür vermehrt in den Vordergrund gerückt. Die Schwierigkeit ist aber nach wie vor, solche Verletzungen zu diagnostizieren. Dieses Problem könnte ein an der Berufsfachschule Freiburg entwickelter Sensor lösen. «Mit unserem Sensor lässt sich messen, welche Kräfte auf einen Kopf einwirken», erklärt Estelle Leyrolles, Direktorin der Berufsfachschule Freiburg. «Der Sensor kann zum Beispiel im Helm eines Eishockeyspielers montiert werden und liefert während dem Match die gemessenen Daten via eine Applikation auf das Handy des Trainers oder des Medical-Staffs.» Diese können dann aus den Daten erkennen, ob sich ein Spieler eine Gehirnerschütterung zugezogen habe und ihn entsprechend aus dem Spiel nehmen und untersuchen.

Gemäss neusten Studien muss davon ausgegangen werden, dass etwa 40 bis 50 Prozent der Gehirnerschütterungen übersehen werden. So wie im Fall einer Schweizer U19-Nachwuchsskifahrerin, den Frau Leyrolles erzählt, um die Problematik zu verdeutlichen. «Die Fahrerin klagte nach dem Slalom der Superkombination über Kopfschmerzen und Schwindelgefühle und musste sich übergeben.» Auf der Suche nach den Ursachen habe man dank einer Analyse von Slow-Motion-Bildern einer Kameraaufnahme bemerkt, dass die Frau während des vorherigen Super-G nach einer Bodenwelle einen kurzen, aber starken Impakt auf ihren Kopf erlitten hat. «Das hat aber niemand bemerkt. Hätte die Rennfahrerin einen Sensor im Helm gehabt, hätte man anhand der Daten erkennen können, dass etwas passiert ist. Sie hätte auf den Slalom verzichten können, um ihre Gesundheit zu schützen.»

In der unmittelbaren posttraumatischen Phase nach der Gehirnerschütterung ist das Gehirn besonders verletzlich und es besteht ein deutlich erhöhtes Risiko, eine weitere Gehirnerschütterung zu erleiden. Verhindern kann der Sensor Kopfverletzungen nicht, aber er kann die Gefahr minimieren, dass ein Sportler mit einem unbemerkten leichten Schädel-Hirn-Trauma weiterspielt und sich somit weiteren Risiken aussetzt.

Freiburger Know-how

Begonnen hat die Entwicklung des Sensors vor drei Jahren. Als Nicola Esseiva – ein Schüler der Berufsfachschule Freiburg – ein Thema für seine Projektarbeit suchte, schlug ihm Leyrolles das Thema Gehirnerschütterungen vor. «Das geisterte schon lange in meinem Kopf herum», erzählt die Direktorin, die sich aufgrund ihrer früheren Arbeit in der Luftfahrtindustrie schon immer für jegliche Art von Sensoren interessiert hat, und die als ehemalige Spitzen-Basketballerin sensibilisiert ist auf Gehirnerschütterungen im Sport. «Bis 2017 fehlten dafür aber die nötigen Technologien wie Bluetooth 5.0 und die neuen Beschleunigungssensoren.»

Was als kleine Spielerei begonnen hatte, hat sich in zwischen zu einem seriösen Projekt mit viel Vermarktungspotenzial entwickelt. Der erste Prototyp wurde bereits zweimal überarbeitet, zahlreiche Diskussionen mit Athleten, Sportvereinen und Ärzten haben dazu beigetragen, dass der Sensor immer wieder verbessert werden konnte. Inzwischen mobilisiert das Projekt nicht nur die Berufsfachschule, sondern auch Ingenieure der Hochschule für Technik, das Institut iPrint in Marly, das Freiburger Spital und der Hockeyclub Freiburg-Gottéron. Die Drachen haben den Sensor bei den Junioren auch schon im Ernstkampf getestet. «Es ist durch und durch ein Freiburger Produkt», betont Leyrolles stolz. «Zur Anwendung könnte der Sensor in vielen Sportarten kommen: Eishockey, Football, Ski alpin, Freestyle, Boxen, Rad, Mountainbike, Motorsport – im Prinzip überall, wo ein Helm getragen wird, an dem der Sensor befestigt werden kann.»

Noch nicht ganz marktreif

Wann der Sensor auf den Markt kommt, ist noch ungewiss. «Das Interesse von Seiten der Industrie ist da, diesbezüglich haben schon Gespräche stattgefunden», erklärt Martin Kuhlmann vom Institut iPrint. Bevor man in Produktion gehe, wolle man aber die Performance des Sensors noch steigern. «Das Ziel ist es, genau bestimmen zu können, an welcher Stelle, mit welcher Stärke und in welche Richtung der Impakt auf das Gehirn eingewirkt hat. Anhand dieser Daten könnten Pflege und Rehabilitation schneller und gezielter vonstattengehen.» Damit liessen sich auch Kosten sparen, ist Kuhlmann überzeugt. «Studien haben gezeigt, dass ein Fall von Gehirnerschütterung im Durchschnitt rund 20 000 Franken kostet. Da sind die Kosten für medizinische Versorgung, Lohnausfall und so weiter eingerechnet.»

Der Sensor könnte dereinst also für eine Win-Win-Win-Situation sorgen: Für die Sportler gibt es weniger gesundheitliche Risiken, für die Versicherungen weniger Kosten, und für die Berufsfachschule Freiburg viel Renommee.

 

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