NeuroQ
Exoskelett-Steuerung mittels eines Hirn-Computer Interface.Bild: Surjo Soekadar/Charité, Universitätsmedizin Berlin
Motivation
Kommunikationsschnittstellen zwischen Gehirn und Computer (Brain-Computer Interfaces, BCIs) stellen eine große Chance für gelähmte Menschen dar, Teile ihrer Bewegungsfähigkeit zurückzuerhalten, etwa durch die Steuerung von Exoskeletten. Aktuelle Verfahren zur Realisierung von BCIs erreichen jedoch nicht die nötige sensorische Genauigkeit oder eignen sich nicht für den Alltagseinsatz. Der Projektverbund „NeuroQ“ arbeitet an einem Ansatz, diese Schwächen mithilfe diamantbasierter Quantensensorik zu überwinden und damit bewegungseingeschränkten Menschen zu ermöglichen, ein Exoskelett perspektivisch unter Alltagsbedingungen deutlich präziser als bislang zu steuern. Der neue Ansatz kann somit einen wichtigen Beitrag zu ihrer gesellschaftlichen Inklusion und medizinischen Rehabilitation leisten.
Ziele und Vorgehen
Die Projektpartner nutzen gezielt erzeugte Kristalldefekte in künstlichem Diamant, um neuartige laserbasierte Magnetfeldsensoren für den Einsatz in BCIs zu entwickeln. Die Sensoren erfassen anstelle der schwer zu messenden elektrischen die magnetischen Signale des menschlichen Gehirns und ermöglichen so empfindlichere Messungen. Nach ihrer Entwicklung und Integration in ein kompaktes und bewegliches Messmodul werden die Sensoren in der klinischen Anwendung zur Nutzung einer BCI am Menschen erprobt. Das Projektziel besteht darin, an Patienten und Patientinnen die Steuerung eines Exoskeletts mit den neuen Sensoren umzusetzen und deren Vorteile zu demonstrieren.
Innovation und Perspektiven
Gegenüber dem aktuellen Stand der Technik verspricht der in „NeuroQ“ verfolgte Ansatz die Nutzung von mehr als einem Steuerungsbefehl, zum Beispiel die Bewegung mehrerer Finger, und damit eine Verbesserung des alltäglichen Lebens von gelähmten Menschen. Dank ihrer erheblichen Vorteile ist zu erwarten, dass die Technologie sich in der Breite durchsetzen und einen neuen Markt in der Medizintechnik schaffen wird.
Projektdetails
Projektlaufzeit:
01.12.2022 - 30.11.2027
Projektvolumen:
9,3 Mio. Euro (zu 84,1 % durch das BMBF gefördert)
Projektkoordination
Dr. Jan Jeske
Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF)
Freiburg
Projektpartner
Freiburg / Germany
Allmersbach im Tal / Germany
Berlin / Germany
Stuttgart / Germany
Rheinstetten / Germany
Berlin / Germany
Marburg / Germany
Ilmenau / Germany
Neckartenzlingen / Germany
Übergeordnete Maßnahme
