07/03/2024
Door Ad Spijkers
Een draagbaar robot-exoskelet biedt nieuwe mogelijkheden om looprevalidatiemethoden effectiever en toegankelijker te maken.
Meer dan 80% van de overlevenden van een beroerte ervaart loopproblemen. Onnodig te melden dat dit een aanzienlijke impact heeft op hun dagelijks leven, onafhankelijkheid en algehele kwaliteit van leven.
Nieuw onderzoek aan de University of Massachusetts Amherst (AMU, 140 km westelijk van Boston) verlegt de grenzen van het herstel van een beroerte. Wetenschappers hebben een robotachtig heup-exoskelet ontworpen als trainingshulpmiddel om de loopfunctie te verbeteren. Dit nodigt uit tot de mogelijkheid van nieuwe therapieën die toegankelijker en gemakkelijker te vertalen zijn van de praktijk naar het dagelijks leven in vergelijking met de huidige revalidatiemethoden.
Gescheiden loopbanden
Na een beroerte ervaren mensen vaak loopasymmetrie: de ene stap is korter dan de andere. Het in Amherst ontwikkelde robotheup-exoskelet heeft het potentieel om individuen effectief te trainen in het aanpassen van hun loopasymmetrie.
De aanpak van het robotachtige exoskelet is geïnspireerd op loopbanden met gescheiden banden. Dit zijn machines met twee banden naast elkaar die met verschillende snelheden bewegen. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat herhaalde training op een loopband met gescheiden loopband de loopasymmetrie bij patiënten met een beroerte kan verminderen. In de loop van de tijd past het zenuwstelsel zich aan, zodat patiënten symmetrischer lopen wanneer de loopbanden op dezelfde snelheid worden ingesteld.
Helaas zijn er grenzen aan de voordelen van op loopbanden gebaseerde trainingsmethoden. Wat op een loopband wordt geleerd, wordt niet volledig overgebracht naar andere contexten. Lopen op een loopband is namelijk niet precies hetzelfde is als over de grond lopen. Het uiteindelijke doel van looprevalidatie is niet het verbeteren van het lopen op een loopband – het is het verbeteren van de bewegingsfunctie.
Looprevalidatie
Met dit in gedachten ligt de focus van de onderzoekers op het ontwikkelen van methoden voor looprevalidatie die zich vertalen in functionele verbeteringen in de praktijk. Het team aan UMA zocht naar een nieuwe manier om de asymmetrie van lopen zonder loopband te overdrijven.
De 'proof of concept' studie toonde aan dat het uitoefenen van weerstandskrachten rond het ene heupgewricht en ondersteunende krachten rond het andere heupgewricht met hun exoskelet de effecten nabootste van loopbandtraining met gescheiden banden bij neurologisch intacte individuen.Nu het onderzoeksteam heeft bewezen dat het exoskelet de loopasymmetrie kan veranderen, willen ze hun onderzoek graag verplaatsen naar contexten die meer op de echte wereld lijken.
Omdat het exoskelet draagbaar is, kan het worden gebruikt tijdens wandelingen in de praktijk. Met het apparaat kunnen de onderzoekers voortbouwen op de successen van loopbandtraining met gescheiden banden. Ze willen de toegankelijkheid van looptraining verbeteren en de overdracht van trainingsvoordelen naar de dagelijkse loopcontext verbeteren. Ook willen ze hun onderzoek uitbreiden door de neurale veranderingen te meten die worden veroorzaakt door het lopen met het exoskelet en deze nieuwe methode testen op overlevenden van een beroerte.
Vervolgonderzoek
Een draagbaar exoskelet biedt talloze klinische voordelen. Zo'n apparaat kan naadloos worden geïntegreerd in het dagelijks leven van overlevenden van een beroerte. Het biedt een toegankelijke manier om de trainingstijd te verlengen, wat van cruciaal belang is voor het verbeteren van het lopen. Het kan ook worden gebruikt tijdens vroege interventies in ziekenhuizen voor verbeterde functionele resultaten.
Het robotachtige heup-exoskelet is slechts een van de innovatieve apparaten die zijn ontworpen om de loopfunctie te bestuderen en te verbeteren. Door dit soort (interdisciplinair) onderzoek kunnen wetenschappers technologieën ontwikkelen die een positieve impact kunnen hebben op de levens van mensen.
Foto: screendump video UMA