Roboter helfen heilen Korea und Deutschland optimieren Rehabilitations-Robotik

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Bei schweren Erkrankungen oder nach Operationen kommt es auf eine effiziente Reha an, ob die alte Stärke zurückerlangt wird. Das deutsch-koreanische Projekt „ExoSense“ soll das Ziel unterstützen.

Die medizinische Rehabilitation ist ein wesentlicher Bestandteil, quasi der „stille Held“, des Gesundheitssystems. In den meisten EU-Ländern wird sie nach einem schwerwiegenden medizinischen Ereignis (Herzinfarkt, Schlaganfall et cetera) oder einem größeren chirurgischen Eingriff (koronarer Bypass, Hüft- oder Kniegelenkersatz) mit dem Ziel eingesetzt, die Genesung zu unterstützen und die Handlungsfähigkeit der Patienten wiederherzustellen. Ein weiterer Baustein wird als „präventive Rehabilitation“ bezeichnet. Deren Zielgruppen sind Menschen mit chronischen Erkrankungen und Behinderungen. Sie haben in der Regel einen progressiven Krankheitsverlauf vor sich, was schließlich zur Arbeitsunfähigkeit oder zum Verlust der Selbstständigkeit im Alltag führt [SZL17].

Ein junges Wissenschaftsgebiet macht rasante Fortschritte

Weil diese Therapien oft zeitraubend, anstrengend und mit repetitiven Bewegungen verbunden sind, haben in den letzten Jahren roboter- oder durch andere Technik gestützte Assistenzsysteme ihren Einzug in deutsche Rehabilitationseinrichtungen und Kliniken gehalten. Sie werden zunehmend eingesetzt, um ein erweitertes Training zu ermöglichen und den Patienten eine sicherere Umgebung zu bieten, sowie bessere Therapieergebnisse zu erzielen. Wissenschaftliche Fortschritte im Bereich der funktionellen Wiederherstellung und der Plastizität haben einige Verbesserungen im Bereich der Rehabilitationsroboter mit sich gebracht (Soft-Robotic-Ansätze). Hierbei handelt es sich um ein relativ junges Wissenschaftsgebiet, das auch die Entwicklung von Robotersystemen umfasst, die für die Unterstützung der Bewegung verschiedener sensomotorischer Funktionen maßgeschneidert sind (gezielte Therapie unterschiedlicher Körperstellen beispielsweise Arme, Beine und Knöchel). Zurzeit ist ein rasantes Wachstum neuartiger Anwendungen im Bereich der Rehabilitationsrobotik zu beobachten. Das gilt sowohl für die oberen als auch für die unteren Extremitäten. Diese werden unterteilt in stationäre Exoskelette, stationäre Endeffektor-Geräte und tragbare Exoskelette. Die unterschiedlichen Ansätze beeinflussen dabei den Grad der Kontrolle, über die Interaktionsmöglichkeiten (einzelne Gelenke bei Exoskelett-Geräten versus Kontrolle ausgewählter Gelenke oder Extremitätssegmenten, bei stationären Endeffektor-Geräten) [SZL17, GD18]. Ein Beispiel für Exoskelette und Endeffektor-Geräte des koreanischen Unternehmens Hexar Humancare zeigt das Bild unten.

In Zukunft braucht es robotische Rehabilitationstherapien

Im Jahr 2060, schätzen Experten, werden über 10 Prozent der Bevölkerung in Deutschland 80 Jahre oder älter sein [Rud19]. Die Zahl der verfügbaren Arbeitskräfte wird aber bis 2030 um 3 Millionen Menschen abnehmen [Vog16]. Um dann die relativ wenigen verfügbaren Arbeitskräfte zu unterstützen, sind aktive und passive Orthesen die richtige Antwort. Passive Orthesen dienen zur Stabilisierung, Führung oder Korrektur von Bewegungen. Sie sind ein zentraler Bestandteil in der Therapie von Erkrankungen des Bewegungsapparates. Aktive Systeme, wie etwa Exoskelette, können zur Therapie oder zur Unterstützung des menschlichen Körpers bei der Arbeit eingesetzt werden. Diese Hightech-Geräte helfen dabei, die Gesundheit langfristig zu fördern und so einen vorzeitigen Austritt aus dem Arbeitsleben zu verhindern.

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