Rehabilitering: Robotstyret exoskelet

I maj fik Afdeling for Rygmarvsskader i Hornbæk besøg af det amerikanske firma EKSO Bionics, der har udviklet et bærbart, robotstyret exoskelet til gangfunktion hos personer med en rygmarvsskade. Afprøvningen på tre testpersoner blev en succes, og Afdeling for Rygmarvsskader skal nu stå i spidsen for et europæisk studie, der påbegyndes i 2013.

Tekst: Birgitte Bjørkman

Teknologien er så ny, at der endnu ikke foreligger nogle forskningsresultater. Men i 2013 vil Danmark stå i spidsen for et europæisk, videnskabeligt studie af exoskelettet Ekso.

Opringning fra USA

Professor Fin Biering-Sørensen er internationalt anerkendt, og er ofte blandt dem, der bliver kontaktet, når nye forskningsprojekter inden for rygmarvsskader skal igangsættes. Også denne gang. Henvendelsen kom fra Firmaet EKSO Bionics, der har udviklet et bærbart, robotstyret exoskelet Ekso til gangfunktion hos rygmarvsskadede, og de blev anbefalet at kontakte den danske professor.

- Vi har siden holdt en række møder over SKYPE, og ved et besøg på Craig Hospital i Colorado, så jeg exoskelettet live for første gang, fortæller Fin Biering-Sørensen.

Møderne resulterede i, at Afdeling for Rygmarvsskader er udvalgt til at lede det europæiske studie.

EKSO Bionics har efterfølgende turneret rundt på en række europæiske spinalcentre, der ligesom Danmark har vist interesse for Ekso. Formålet med turneen har bl.a. været at motivere centrene til at deltage i det europæiske studie.

Testforsøg

I maj kom turen til Danmark, hvor EKSO Bionics besøgte Afdeling for Rygmarvsskader. To tidligere patienter og en indlagt patient var udvalgt til at være de første i landet, der skulle teste Ekso, og det blev to spændende dage.

Overfysioterapeut Mette Molin indrømmer, at hun var lidt skeptisk inden testforsøget, men hun blev positiv overrasket. Hun fortæller:

- Det var en meget positiv oplevelse. Det bærbare exoskelet var forholdsvis hurtigt at få på, og over de to træningsdage lykkedes det testpersonerne at gå fra støtte fra rollator til at gå frem og tilbage med albuestokke og to hjælpere, der styrede robotten.

Den version af Ekso, man testede i Hornbæk, blev styret manuelt ved trykknapper af en terapeut.

- Det, der tog tid for den enkelte test, var klargøringen, fortæller Mette Molin.

Dels skulle det sikres, at deltageren kunne indgå i testen, idet det bl.a. kræver fuld bevægelighed over alle led i benene, ikke for megen spasticitet, som kan give problemer, når Ekso fører benene frem, samt korrekte mål i forhold til højde og vægt (max. 188cm. og 100kg.). Desuden blev deltagerne efterfølgende testet for tryksår, idet man fra EKSO Bionics side har brugt megen tid på at udvikle Ekso, så den ikke skal give tryksår.  

- Jeg var også positivt overrasket over brugervenligheden. Det er klart en fordel, ikke at være begrænset til gangbarre eller gangbånd, forklarer Mette Molin.

Protokol

Modellen, som blev testet på Hornbæk, og som skal indgå i det kommende, europæiske studie, er alene til brug i genoptræningen i rehabiliteringsforløbet.

I skrivende stund er Afdeling for Rygmarvsskader i samarbejde med EKSO Bionics ved at lægge sidste hånd på en forskningsprotokol.

- Vi er blevet udvalgt til at lede det videnskabelige studie, og protokollen skal danne grundlag og inspiration til det forestående studie, fortæller Fin Biering-Sørensen og Ulla Vig Nissen.

Protokollens primære fokus er effekt af gangtræningen i forhold til gangfunktion, herunder måling af træningstid, gangdistance, progression i forhold til f.eks. hjælpemidler, osv. Men også andre parametre kommer i spil i studiet.

Mette Molin tilføjer:

- Vi vil også se på exoskelettets mulige gavnlige indflydelse på de sideeffekter, der er typisk for rygmarvsskadede som smerter, spasticitet, tarmfunktion og osteoporose.

Under udvikling

I starten vil gangtræningen ske med rollator og med to terapeuter ved siden, der styrer robotten. Sidenhen kan man gå med albuestokke og selv overtage styringen, i første omgang med kontrolknapper monteret på stokkene, og efterfølgende alene ved brug af vægtoverføring og balance.

- Versionen vi havde til test kunne kun styres manuelt, men EKSO Bionics arbejder lige nu på at udvikle en version, der kan følge en persons intension via vægt- og balanceoverføring, fortæller Dr. Phil. Ulla Vig Nissen.

Det forventes, at EKSO Bionics i 2013 står klar med den nye og forbedrede udgave, der skal anvendes i det europæiske studie.

I 2014 forventes det, at EKSO Bionics har udviklet et exoskelet til personligt brug. Denne vil være tilpasset den enkelte bruger, hvorimod rehab-modellen er justerbar i forhold til højde og drøjde.

- Nu glæder vi os til at få protokollen færdig, få søgt midler, godkendelse fra Videnskabsetisk Komite og så komme i gang med studiet af exoskelettet i rehabiliteringsøjemed, forklarer Ulla Vig Nissen, som er ansvarlig for udførelsen af projektet.

Og det koster mange penge. Mere præcist 750.000 kr. Her kommer den danske protokol også til nytte.

– Den bliver vores argumentation for ansøgninger, fortæller Fin Biering-Sørensen og tilføjer, at der allerede er en potentiel fond, der har vist interesse for projektet.

Redskab til gangtræning

På spørgsmålet om, hvem der kan komme i betragtning, svarer Mette Molin:

- Gangtræning med exoskelettet forventer vi først og fremmest bliver anvendeligt til inkomplette, hvor gangtræning er en vigtig del af rehabiliteringen.

Her ser terapeuterne Ekso som et spændende træningsredskab, der giver større flexibilitet og flere muligheder end f.eks. træning på et stationært gangbånd.

Men det bliver også en udfordring, for man skal afkode sin egen gangfunktion og tillære sig skelettets gangmønster. Mette Molin forklarer:

- For at opnå en afbalanceret gang, må man ikke bruge sin egen muskelkraft til fremdrift. Man skal så og sige ”aflagre” sit eget gangmønster og lade robotten overtage.

Også ved komplette rygmarvsskader ser man et potentiale i gangrobotten, og alle tre er enige om, at man kan forvente nogle sidegevinster.

- Derfor har vi også fokus på de øvrige parametre som f.eks. mulighed for forbedring af tarmfunktion og nedsættelse af smerter og spasticitet, fortæller Mette Molin.

Overordnet set skal det europæiske studie afklare, om træning i exoskelet fungerer i praksis, og udelukke bivirkninger ved dets brug. På sigt skal der sammenlignes med konventionel træning.

Lige nu har robotteknologi stor bevågenhed, og af mange ses det som fremtidens svar på pleje og rehabilitering i hospitals- og plejesektoren. Foruden EKSO Bionics er der et New Zealandsk (Rex, Rex Bionics), et israelsk (ReWalk, Argo Medical Technologies) og et japansk (HAL, Cyperdyne) robotstyret exoskelet under udvikling.

Fra brug til aflastning af soldaternes tunge oppakning i fronten bliver robotbenene måske fremtidens primære instrument til gangtræning i rehabiliteringen af personer med rygmarvsskader … og måske, når vi kigger meget langt ud i fremtiden, robotteknologiens svar på kørestolen.

Læs mere om Ekso på eksobionics.com.

Testpersoner til europæisk forskningsprojekt

Det forventes, at omkring 10 europæiske spinalcentre deltager i studiet, der skal tælle 40 testpersoner. Formålet er at afklare, om gangtræning med Ekso på sigt har fordele i forhold til konventionel gangtræning og fysioterapi. Ved brug af den internationale protokol skal de deltagende centre indhøste erfaringer og viden gennem målinger og tests af en lang række parametre samt rapportering om positive sideeffekter, utilsigtede hændelser osv. Testpersonerne skal gennemgå et træningsforløb på én times træning tre dage om ugen i et forløb over seks uger. De skal opfylde en række kriterier, herunder højde og vægt, skadeniveau, balance, bevægelighed, forflytning mv. Både nyskadede og personer med ældre skader samt komplette og inkomplette kan deltage i forsøget, ligesom skader op til C2 kan komme i betragtning. Der er dog også en række kontraindikationer som f.eks. uhensigtsmæssig spasticitet, risiko for sår, nedsat bevægelighed i leddene og graviditet.

Afdeling for Rygmarvsskader efterlyser allerede nu testpersoner til studiet, fortrinsvis bosat på Sjælland af hensyn til den megen kørsel. Interesserede kan henvende sig til forsøgsleder Ulla Vig Nissen på mail: ulla.vig.nissen@rh.regionh.dk.