Querschnitt: Ein Fall für den Heimtrainer

4. September 2012
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Jedes Jahr erleiden ca. 1.800 Patienten deutschlandweit eine Querschnittlähmung. Mit dem Verlust der Gehfähigkeit geht ein großes Stück Selbständigkeit verloren. Nun wurde ein Gerät entwickelt, mit dem Betroffene alleine zu Hause trainieren können.

Durch Forschungsarbeiten der letzten Jahrzehnte wurde bekannt, dass motorische Funktionen bei inkomplett querschnittgelähmten Menschen wiedergewonnen werden können, wenn die Restfunktion mit Training aktiviert wird. Besonders um das Gehen wieder zu ermöglichen, wird daher heute ein spezielles Laufbandtraining eingesetzt. Dabei erfährt der Patient eine teilweise Entlastung seines Körpergewichtes, in dem er mit Gurten in dem System befestigt ist. Das Training an diesen Großgeräten kann ausschließlich in Kliniken und Reha-Zentren stattfinden und muss stets von einem Therapeuten begleitet und überwacht werden.

Da aus wirtschaftlichen Gründen die Aufenthaltsdauer von frisch Querschnittgelähmten in Rehabilitationszentren immer kürzer wird, kann allein mit Training während des klinischen Aufenthaltes das mögliche Potential des Patienten nicht ausgeschöpft werden und schon gar nicht nach dem stationären Aufenthalt aufrecht erhalten oder weiter verbessert werden. Aus unterschiedlichen Studien mit vergleichbarer Patientenpopulation zeichnet sich ab, dass zudem ein langfristiges, über mehrere Monate durchgeführtes Bewegungs- und Gangtraining mit mittlerer Intensität einen höheren Effekt erzielt, als eine über einen kurzen Zeitraum von wenigen Wochen mit hoher Intensität durchgeführte Therapie. Doch wie soll das funktionieren?

Die Lösung: Gehtraining zu Hause

In dem von Prof. Dr. Eberhard Hofer initiierten, federführend geleiteten und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung von 2006-2009 geförderten Projekt „MotionTherapy@Home“ der Universität Ulm und des Universitätsklinikums Heidelberg war das Ziel, einen kompakten, transportablen und vor allen Dingen sicheren und vom Patienten selbständig zu bedienenden Gehtrainer zu entwickeln. Durch das Training an dem Gerät soll erreicht werden, dass sich der Patient selbständig, gegebenenfalls mit Hilfsmitteln wie beispielsweise einem Rollator oder Unterarmstützen fortbewegen kann. Fünf Prototypen der „MoreGait“-Maschine wurden aufgebaut und in einer Pilotstudie an 23 Patienten getestet.

„Acht Wochen lang trainierten die inkomplett Querschnittgelähmten im Schnitt fünf Mal pro Woche für 30 bis 45 Minuten. Anschließend hatte sich die Gehgeschwindigkeit und die Ausdauer um etwa die Hälfte verbessert“, erklärt Dr.-Ing. Rüdiger Rupp von der Klinik für Paraplegiologie in Heidelberg. „Dieser Zuwachs ist vergleichbar mit dem von einem Training an Großgeräten in der Klinik, nur wäre bei diesen chronisch Querschnittgelähmten, bei denen das Trauma im Schnitt 4,2 Jahre zurück lag und die daher als austherapiert gelten, kein Aufenthalt in einer Reha-Einrichtung möglich gewesen“. Die Patienten wurden nicht nur am Ende, sondern auch nach der Hälfte des Trainings untersucht. Zu diesem Zeitpunkt hatten sie Gehgeschwindigkeit und Ausdauer etwa um 25% verbessert. Dr. Rupp schließt daraus, dass ein noch länger andauerndes Training höchstwahrscheinlich noch weiteren Funktionsgewinn zur Folge gehabt hätte, da noch kein Plateau erreicht war.

Das Konzept des „MoreGait“-Geräts

Um ein sicheres Training alleine zu Hause zu ermöglichen, muss ein entsprechendes Gerät besondere Anforderungen erfüllen. Ein Training in vertikaler Position ist zu gefährlich, da die Patienten bei Ermüdung oder um zur Gewichtsentlastung angeschnallt zu werden, Hilfe benötigen. Daher entschieden sich Prof. Dr. Hofer, Dr. Rupp und Dr. Knestel, inzwischen bei der Firma Knestel Technologie und zum Projektzeitpunkt Doktorand bei Prof. Dr. Eberhard Hofer am Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik der Universität Ulm, für eine halbliegende Position. Der Patient kann ohne fremde Hilfe in das Gerät einsteigen. Für das Wiedererlernen der Gehfunktion sind externe sensorische Reize wie sie beim Gehen auftreten wichtig, allen voran die gangtypische Belastung der Fußsohle. Um diese zu erreichen wurde ein so genannter Stimulativer Schuh entwickelt.

„Obwohl der Patient nicht steht und obwohl es keine reale Druckbelastung im Fuß gibt, erzeugt der Schuh ein physiologisches Belastungsmuster am Fuß“, erklärt Dr. Markus Knestel. Das System wird nicht mit elektrischen Motoren betrieben, sondern mit „pneumatischen Muskeln“. Das sind Gummischläuche, die sich wie ein richtiger Muskel bei einem Druckanstieg im Inneren verkürzen. Die Verletzungsgefahr wird dadurch nochmals reduziert, weil das System sehr weich und elastisch reagiert. Die Maschine unterstützt die Gehbewegung je nach Aktivität des Patienten: je stärker der Patient selbst arbeitet, desto geringer ist die Unterstützung durch den MoreGait. Zu guter Letzt erhält der Trainierende eine Rückmeldung über seine Aktivitäten auf einem Bildschirm. Das ist besonders bei Heimtraining wichtig, da kein Therapeut steuernd einwirken kann. Eine Farbcodierung an den Gelenken eines Männchens auf dem Bildschirm zeigt an, ob eine Verbesserung der Bewegungsführung eintritt oder nicht. Ein „Smile“ gibt Feedback über das gesamte Training im Vergleich zu einem gesunden Probanden.

Entwicklung des Prototyps

Nach den ersten erfolgreichen Anwendungen wird nun ein Prototyp für die Vorserienproduktion entwickelt. Das Konsortium aus inzwischen zwei universitären und zwei Industriepartnern möchte in zwei Jahren ein Gerät auf den Markt bringen, das nicht mehr als 15.000 € kosten soll. Eine Gangroboter für eine Klinik kostet im Vergleich dazu bis zu 350.000 €. Dazu übernimmt die Firma IPDD das mechanische Design, die Firma Knestel Technologie entwickelt die Elektronik des Geräts, das Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik der Universität Ulm beschäftigt sich mit der Frage, wie die Steuerung der Trainingsunterstützung umgesetzt wird, und das Querschnittzentrum des Universitätsklinikums Heidelberg untersucht, wie das Training noch effektiver gestaltet werden kann. Dr. Rupp bezeichnet die Zusammenarbeit zwischen den vier Partnern als optimal.

Zahlreiche Anwendungsbereiche denkbar

Zugleich denken die Kliniker an weitere Anwendungsmöglichkeiten. Das Training könnte möglicherweise generell für alle Patienten hilfreich sein, für die auch das Laufbandtraining in Frage kommt. Das sind neben inkomplett Querschnittgelähmten auch Patienten mit einer Halbseitenlähmung nach einem Schlaganfall, Parkinson-Patienten und Personen mit multipler Sklerose. Ebenso vorstellbar ist es für Menschen, die nach längerer Immobiliät, beispielsweise nach einer Hüftfraktur, nur sehr langsam mit Belastung beginnen dürfen. Dr. Rupp nennt einen weiteren interessanten Anwendungsfall: „Patienten, die mit multiresistenten Keimen zu uns in die Klinik kommen, dürfen nicht an dem Training in den Gemeinschaftsräumen teilnehmen. Bisher können wir diesen Patienten kein funktionsorientiertes Training anbieten. Wir können ihnen aber einen MoreGait ins Klinikzimmer stellen, so dass sie dort selbständig trainieren können“.

Im Moment wird aufgrund der Rahmenbedingungen viel Potential der Patienten verschenkt. Wahrscheinlich rechnen sich die Kosten für ein Heimtrainingsgerät sogar relativ schnell: wenn kostenintensive Rehazeiten verkürzt oder Betreuungskosten für den Patienten zu Hause reduziert werden könnten, weil der Patient selbst wieder mobiler und insgesamt fitter ist. In diesem Fall wäre es für alle Seiten ein Gewinn.

79 Wertungen (4.58 ø)

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4 Kommentare:

walking is a best exercise!

#4 |
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lothar berchtold
lothar berchtold

Ich finde den Bericht sehr interessant und würde gerne dieses Gerät besichtigen da ich auch mit gelähmten Patienten arbeite.

#3 |
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Ulrich Jaekel
Ulrich Jaekel

Finde ich (Rehamanagement) sehr spannend, warte auf weitere Informationen, sobald eine Serienreife erreicht ist.

#2 |
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Ich glaube daß diese Geräht für die Muskelnbewegung sehr gut ist.Bleibt aber das Problem der Entspannung der Muskeln und die Krämpfe mit Schmerzen,weil nach vielen Jahren auch Lioresal wirkt nicht mehr.
Mit vielen Grüßen
Federico Welponer

#1 |
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