Zastosowanie egzoszkieletu HAL w rehabilitacji

Urazy głowy, udary mózgu, wypadki powodujące uszkodzenie rdzenia kręgowego: wymienione stanowią jedynie część schorzeń, których wystąpienie powoduje konieczność wdrożenia u pacjenta rehabilitacji. Jeżeli zachodzi taka potrzeba, usprawnianie chorego powinno być rozpoczęte jak najszybciej, zwiększeniu ulega bowiem wtedy szansa na powrót pacjenta do stanu sprawności. 

Najbardziej znane chorym są zapewne klasyczne ćwiczenia, które odbywają się pod okiem kwalifikowanych fizjoterapeutów. Medycyna wciąż jednak się rozwija, dodatkowo nauka ta część rozwiązań czerpie z innych, potencjalnie niezwiązanych z nią dziedzin. Taka sytuacja wystąpiła właśnie w przypadku opisanego niżej urządzenia.

Wykorzystanie egzoszkieletu HAL w rehabilitacji

Egzoszkielet HAL (skrót od angielskiego "Hybrid Assistive Limb") został zaprojektowany przez japońskiego naukowca Yoshiyukiego Sankaia. Początkowo zastosowaniem tego nakładanego na ciało urządzenia miało być wspomaganie m.in. żołnierzy - umożliwia ono bowiem zwiększenie wytrzymałości oraz siły danego człowieka. Okazało się, że produkt może również być wykorzystywanym do rehabilitacji.

Zewnętrzny szkielet działa dzięki odbiorowi  impulsów, generowanych przez ośrodkowy układ nerwowy. Sygnały wysyłane są do tych mięśni, których to ruch planujemy w danej chwili wykonać. W warunkach chorobowych przepływ impulsów może być zaburzony i niewystarczający do płynnego poruszania się. Założona na ciało maszyna rejestruje jednak drobne zmiany pola elektrycznego w obrębie skóry, dzięki czemu jest w stanie wspomagać czynności ruchowe.

Rehabilitację z zastosowaniem egzoszkieletu HAL można wdrożyć m.in. u pacjentów chorujących na:

• stwardnienie rozsiane;
• urazy rdzenia kręgowego;
• schorzenia neurodegeneracyjne i nerwowo-mięśniowe.

źródło: www.lesnumeriques.com

Innymi jednostkami, które mogą skłaniać do wdrożenia terapii usprawniającej z zastosowaniem zewnętrznego szkieletu, są urazy obejmujące elementy układu nerwowego oraz stany po udarze mózgu.

Dzięki wspomaganiu czynności ruchowych, przy wykorzystaniu ezgoszkieletu osiągnąć można redukcję dolegliwości bólowych, zmniejszenie stopnia napięcia mięśni oraz wzmocnienie tych struktur. Z czasem sprawność chorego może poprawić się na tyle, że coraz rzadziej potrzebne będą dodatkowe przyrządy ułatwiające wykonywanie codziennych czynności (takie jak np. kule). Dodatkowo w trakcie terapii pobudzany jest mózg - odbywa się to dzięki tzw. biofeedbackowi, zjawisku powszechnie wykorzystywanemu w leczeniu wielu innych schorzeń (takich jak choćby nietrzymania moczu czy stolca).

Oceny efektów rehabilitacji z wykorzystaniem HAL dokonali autorzy pracy "HAL® exoskeleton training improves walking parameters and normalizes cortical excitability in primary somatosensory cortex in spinal cord injury patients". W badaniu uczestniczyli pacjenci po urazie rdzenia kręgowego. U chorych trening wykonywany był przez 5 dni w tygodniu, cała terapia trwała natomiast 3 miesiące. Po jej zakończeniu okazało się, że osiągane przez chorych podczas testów chodu rezultaty uległy poprawie.

Z kolei na portalu firmy Cyberdyne, która jest producentem urządzenia, znaleźć można opis przypadku pacjenta, który po urazie doświadczył porażenia kończyn dolnych. Chory przebył operacje oraz zabiegi rehabilitacyjne, po takim leczeniu dystans 10 metrów (z pomocą chodzika) był on w stanie pokonać w ciągu 72 sekund. Kolejnym krokiem usprawniania tego pacjenta było zastosowanie ćwiczeń z egzoszkieletem. Cztery miesiące takiej terapii pozwoliły znacząco poprawić rezultat testu chodu: podaną wcześniej odległość pacjent nadal przemierzał z wykorzystaniem chodzika, ale zajmowało mu to już wtedy tylko 26 sekund.

W Polsce ćwiczenia z wykorzystaniem egzoszkieletu HAL są dość trudno dostępne - oferuje je jednak m.in. ośrodek Constance Care w Konstancinie-Jeziornej.

Opracowano na podstawie: www.cyberdyne.jp; www.walk-again.com; Sczesny-Kaiser M. et al., HAL® exoskeleton training improves walking parameters and normalizes cortical excitability in primary somatosensory cortex in spinal cord injury patients, Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2015, DOI: 10.1186/s12984-015-0058-9