Innovative schuhtechnologie erkennt sturzrisiko und könnte leben retten

Sturze: ein wachsendes gesundheitsproblem

Stürze sind weltweit die zweithäufigste Ursache für nicht-absichtliche Verletzungen und eine der Hauptursachen für Krankenhausaufenthalte bei Menschen über 65 Jahre. Das Problem geht über rein medizinische Aspekte hinaus, da ein Sturz das Ende eines unabhängigen Lebens darstellen kann. Die Entwicklung intelligenter Technologien zur Sturzprävention gewinnt daher zunehmend an Bedeutung. Es geht darum, nicht nur die Folgen zu behandeln, sondern das Risiko aktiv zu minimieren.

Die inspiration hinter der innovation

Der Dr. Jiayang Li, Professor für Elektrotechnik an der University of Bristol, wurde durch die Beobachtung seines Mentors, Peter Langlois (89 Jahre), zu dieser bahnbrechenden Entwicklung inspiriert. Langlois verlor das Gleichgewicht, was Li dazu veranlasste, die Möglichkeiten der Halbleitertechnologie, mit der er jahrelang arbeitete, für die Sturzprävention zu erkunden. Es ist ein anschauliches Beispiel dafür, wie persönliche Erfahrungen zu wissenschaftlichen Durchbrüchen führen können.

Das funktionsprinzip: 253 sensoren in der sohle

Das von Dr. Li entwickelte Gerät sieht aus wie ein gewöhnlicher Schuh, verbirgt aber eine hochentwickelte Technologie. Die Sohle enthält 253 winzige Sensoren, die mit einem speziell entwickelten Chip verbunden sind. Dieser Chip verarbeitet die Daten aller Sensoren gleichzeitig und erstellt detaillierte Bilder des Fußes, die Druckpunkte identifizieren und die Gangart analysieren. Ziel ist es, frühzeitig Anzeichen von Instabilität zu erkennen.

Echtzeit-analyse und kabelloser datentransfer

Die gewonnenen Daten werden drahtlos an ein Smartphone übertragen, wo sie aufgerufen werden können, ohne dass spezielle medizinische Geräte erforderlich sind. Ein wesentlicher Vorteil ist der geringe Energieverbrauch des Mikrochips: Nur 100 Mikrowatt, was eine kontinuierliche Nutzung von bis zu drei Monaten mit einer einzigen Ladung ermöglicht. Diese Energieeffizienz ist entscheidend für die Alltagstauglichkeit des Geräts.

Übertragung von forschungsergebnissen: von der lunge zum fuß

Dr. Li hatte bereits zuvor mit dem University College London an ähnlichen Sensoren für die Funktion der Lunge gearbeitet. Die Logik war übertragbar: Wenn man präzise erfassen kann, wie eine Person atmet, kann man auch erfassen, wie sie geht. Diese interdisziplinäre Herangehensweise zeigt, wie Wissen aus verschiedenen Bereichen kombiniert werden kann, um innovative Lösungen zu schaffen.

Präsentation auf der isscc 2026 und zukunftsperspektiven

Das Prototyp wurde auf der International Solid-State Circuits Conference (ISSCC 2026) in San Francisco vorgestellt, einem der weltweit führenden Foren für technologische Innovationen. Dr. Lis Forschungsarbeit war die einzige, die vollständig von einem britischen Wissenschaftler geleitet wurde. Die nächsten Schritte umfassen eine formelle klinische Bewertung mit einer größeren und vielfältigeren Nutzergruppe sowie die Zusammenarbeit mit klinischen und industriellen Partnern zur Skalierung der Produktion. Die Validierung der klinischen Wirksamkeit, die Produktionskette und die Endkosten für den Verbraucher sind noch offene Fragen.

Ein paradigmenwechsel in der sturzprävention?

Sollte die Entwicklung erfolgreich verlaufen, könnte dieser Schuh einen wichtigen Paradigmenwechsel in der Sturzprävention darstellen. Anstatt die Folgen eines Sturzes zu behandeln, würde das Gerät das Risiko antizipieren und eine kontinuierliche Überwachung ermöglichen. Mit einer Batterielaufzeit von drei Monaten und der Möglichkeit, das Risiko frühzeitig zu erkennen, könnte dieser Schuh das Leben vieler älterer Menschen erheblich verbessern und ihre Unabhängigkeit fördern.