Porównanie 2 nowoczesnych technologii reedukacji chodu
wykorzystywanych w medycynie i rehabilitacji pacjentów neurologicznych: egzoszkielet vs. end-effector. Która z nowoczesnych technologii rehabilitacyjnych sprawdzi się lepiej w Twoim ośrodku rehabilitacji?
Celem artykułu jest przybliżenie Ci właściwości każdej z technologii oraz ich wad i zalet tak, żeby po lekturze artykułu wiedzieć, która z technologii powinna sprawdzić się lepiej w Twojej sytuacji. Porównując obie technologie skupiłem się przede wszystkim na stacjonarnych robotach rehabilitacyjnych do reedukacji chodu, które wyposażone są w bieżnie i zazwyczaj dynamiczny system odciążenia oraz oczywiście wykorzystujące technologię „end-effector”, bo przecież właśnie o to chodzi, żeby poprzez lekturę artykułu zrozumieć najważniejsze cechy każdej z technologii i móc samodzielnie podjąć decyzję, która z technologii sprawdzi się lepiej w Twojej sytuacji.
Nowoczesne urządzenia do reedukacji chodu: Roboty rehabilitacyjne do rehabilitacji chodu (robot stacjonarny i egzoszkielet mobilny)
W porównaniu nie biorę pod uwagę mobilnych egzoszkieletów, mimo tego, że także należą do kategorii wykorzystującej technologię egzoszkieletów. Robię to dlatego, że specyfika ich obsługi oraz pracy na nich różni się zdecydowanie od dużych robotów stacjonarnych. Natomiast jeżeli chcesz pogłębić swoją wiedzę w tym aspekcie to w tym miejscu znajdziesz osobne porównanie 4 egzoszkieletów mobilnych, które są dostępne w Polsce na moment pisania artykułu.
Kim jestem i dlaczego porównuję egzoszkielet i end-effector?
Acha i jeszcze jedno – co daje mi mandat, żeby pisać o tych technologiach? Jestem fizjoterapeutą i od 2014 roku obracam się wokół technologii wykorzystywanych w rehabilitacji, szczególnie robotów do reedukacji chodu więc znam je dobrze, zarówno z perspektywy rehabilitacji na nich pacjentów, jak i wprowadzania robotów rehabilitacyjnych na polski rynek. Mam nadzieję, że poniższa charakterystyka technologii egzoszkieletów i technologii „end-effector” pozwoli Ci lepiej je zrozumieć i wykorzystać zdobytą wiedzę w praktyce.
Miłej lektury 😊
Najważniejsze właściwości technologii egzoszkieletów
Najważniejsze właściwości technologii egzoszkieletów:
Wykorzystuje zrobotyzowane ortezy do rehabilitacji chodu;
Umożliwia rehabilitację chodu dzieci i dorosłych;
Sprawdza się w bardzo szerokiej grupie pacjentów neurologicznych zwłaszcza na początkowym etapie rehabilitacji, kiedy chcesz bardzo precyzyjnie kontrolować wzorzec chodu (urazy całkowite i częściowe rdzenia kręgowego, urazy czaszkowo-mózgowe, udary mózgu, stwardnienie rozsiane i inne choroby neurodegeneracyjne, które charakteryzują się jakimkolwiek problemem z chodem);
Wzorzec chodu egzoszkieletu jest mocno zbliżony do naturalnego wzorca chodu;
Zazwyczaj umożliwia rehabilitację w odciążeniu dynamicznym, która powoduje, że reedukacja chodu staje się bardziej naturalna. Oczywiście odciążenie dynamiczne to nie jedyny element, który będzie wpływał na naturalność wzorca chodu (przydałby się jeszcze moduł miednicy, który zazwyczaj jest dodatkowo płatny), ale niewątpliwie jest bardzo istotne.
Dosyć długi czas wpięcia pacjenta ze względu na wykorzystanie ortez, około 15-20 minut dla doświadczonego użytkownika;
Wykorzystanie ortez ciężko określić jako wadę lub zaletę technologii, natomiast niesie z sobą pewne ograniczenia, ponieważ ortezy należy precyzyjnie dopasować do osi stawów kończyn dolnych pacjenta i niestety trochę to trwa. Ortezy ograniczają także możliwość swobodnego przenoszenia ciężaru ciała, która jest bardzo istotna podczas reedukacji chodu. Z drugiej strony w zamian za to dostajemy bardzo precyzyjną kontrolę wzorca chodu, która jest niezmiernie istotna, szczególnie w grupie pacjentów z całkowitym urazem rdzenia kręgowego;
Większość robotów umożliwia reedukację chodu w najważniejszych trybach (biernym i aktywnym lub aktywnym z asystą), chociaż aktywność pacjenta przez wykorzystanie ortez jest nieco ograniczona;
Umożliwia rozbudowaną reedukację chodu po płaskim podłożu z wykorzystaniem różnych trybów aktywności;
W praktyce krótszy czas terapii ze względu na dłuższy czas przygotowania pacjenta i urządzenia do rehabilitacji;
Jest dobrym wyborem, jeżeli grupa docelowa pacjentów składa się przede wszystkim z pacjentów z całkowitym urazem rdzenia, szczególnie na wczesnym etapie rehabilitacji.
Najważniejsze właściwości technologii end-effector
Najważniejsze właściwości technologii end-effector:
Wykorzystuje programowalne podstawy pod stopy;
Umożliwia rehabilitację chodu dzieci i dorosłych;
Sprawdza się w bardzo szerokiej grupie pacjentów neurologicznych, zwłaszcza w grupie bardziej aktywnych pacjentów, takich jak pacjenci po udarze mózgu, niecałkowite urazy rdzenia kręgowego, urazy czaszkowo-mózgowe, stwardnienie rozsiane, mózgowe porażenie dziecięce (MPD) i inne choroby neurodegeneracyjne, które charakteryzują się jakimkolwiek problemem z chodem;
Wzorzec chodu z wykorzystaniem technologii „end-effector” jest bardzo zbliżony do naturalnego wzorca chodu;
Zazwyczaj umożliwia rehabilitację w odciążeniu dynamicznym, która powoduje, że reedukacja chodu staje się bardziej naturalna. Oczywiście odciążenie dynamiczne to nie jedyny element, który będzie wpływał na naturalność wzorca chodu (przydałby się jeszcze moduł miednicy, który zazwyczaj jest dodatkowo płatny. Piszę zazwyczaj, ponieważ na rynku jest jeden wyjątek – Lexo – link do strony produktowej Lexo), ale niewątpliwie jest bardzo istotne;
Większość robotów umożliwia reedukację chodu w najważniejszych trybach (biernym i aktywnym lub aktywnym z asystą);
Tryb aktywny w „end-effectorze” to zdecydowanie najbardziej aktywna forma z dostępnych technologii reedukacji chodu, zdecydowanie bardziej niż w robotach wykorzystujących technologię egzoszkieletów na bieżni;
Umożliwia szybkie wpięcie pacjenta, ok. 3-5 minut dla sprawnego użytkownika;
W praktyce dłuższy czas terapii niż w egzoszkielecie ze względu na krótszy czas przygotowania urządzenia do rehabilitacji;
Umożliwia rozbudowaną reedukacje chodu nie tylko po płaskim, ale także z wykorzystaniem dodatkowych trybów (w tym chodzenia po schodach, z oporem „po błocie”, omijania przeszkód oraz innych funkcjonalności, które sprawią, że rehabilitacja będzie ciekawsza, bardziej motywująca, ale też bardziej wymagająca);
W praktyce możliwość wykonania nawet 2 efektywnych terapii w ciągu 1 h (około 25 minut chodu + 5 minut przygotowanie i wypięcie pacjenta z urządzenia) w celu zwiększenia przepustowości urządzenia;
Brak konieczności dostosowania i regulacji ortez do pacjenta, ale możliwość wykorzystania własnego zaopatrzenia ortopedycznego, takiego jak łuski czy własne ortezy;
Brak ortez ciężko określić jako wadę lub zaletę technologii, natomiast niesie to z sobą pewne ograniczenia, szczególnie w przypadku rehabilitacji pacjenta z całkowitym urazem rdzenia i porażeniem kończyn dolnych. W takim przypadku, jeżeli pacjent nie potrafi stabilizować kolan samodzielnie ze względu na całkowite porażenie lub ma z tym ogromny problem, należy wykorzystać dodatkowe zaopatrzenie ortopedyczne (np. łuski, lub ortezy) lub aktywnie starać się pomagać w miejscach, które są największym wyzwaniem dla pacjenta. Z drugiej strony, aktywność, która jest wymagana w trakcie rehabilitacji z wykorzystaniem technologii „end-effector” jest kluczowym elementem, który wpływa na skuteczność terapeutyczną i przyśpieszenie efektów rehabilitacji chodu. Dodatkowo „end-effector” poprzez brak ortez umożliwia swobodne i naturalne przenoszenia ciężaru ciała w trakcie rehabilitacji co wpływa mocno na naturalność i pozytywne odczucia pacjenta w trakcie prowadzonej terapii. Właśnie dlatego dobierając technologię reedukacji chodu zastanów się przede wszystkim z jaką grupą docelowych pacjentów będziesz mieć do czynienia najczęściej i na podstawie tych informacji dokonaj wyboru.
Porównanie skuteczności technologii egzoszkieletów i technologii „end-effector” w kontekście badań naukowych
W odniesieniu do badań naukowych, przytoczę parę przykładów oraz najważniejszych wniosków z dostępnych publikacji naukowych poniżej:
1. Cochrane Review – jedna z najbardziej rozbudowanych meta-analiz dotycząca wykorzystania zrobotyzowanego treningu chodu po udarze (całość publikacji do pobrania tutaj: ) – publikacje z udziałem 2440 pacjentów po udarze mózgu (Mehrholz et al. 2020)
W dużym streszczeniu:
lepsze wyniki dotyczące prędkości i wydajności chodu u grupy pacjentów, u których zastosowano technologię end-effector w porównaniu do technologii egzoszkieletów;
brak statystycznie istotnych różnic w odzyskaniu niezależnego chodzenia między pacjentami korzystającymi z technologii end-effector i technologii egzoszkielet;
statystycznie istotne różnice w poprawie w prędkości chodu między grupą end-effector a egzoszkielet wskazujące na zastosowanie end-effector;
statystycznie istotne różnice w poprawie zdolności chodu między grupami, również na korzyść technologii end-effector:
2. Meta-analiza: 95 publikacji, 4458 uczestników badania, porównanie różnych technologii (egzoszkielet, end-effector, bieżnie). Znowu w dużym uproszczeniu (Mehrholz et al. 2018):
prędkość chodu i maksymalny dystans to główne parametry pomiaru skuteczności rehabilitacji chodu;
w porównaniu z konwencjonalną rehabilitacją chodu, trening chodu z wykorzystaniem technologii end-effector prowadzi do istotnej statystycznie i klinicznie poprawy prędkości chodu i maksymalnego dystansu u pacjentów po udarze, obrazowo:
3. Kolejna analiza: 18 publikacji, 885 pacjentów po udarze, porównanie technologii end-effector i egzoszkielet (Mehrholz et al. 2012):
w porównaniu wskaźników niezależnego chodzenia po interwencji – znacznie wyższe u pacjentów korzystających z technologii end-effector w porównaniu z grupą pacjentów korzystających technologii bazującej na egzoszkielecie;
rodzaj wykorzystywanej technologii może wpływać na wyniki rehabilitacji chodu u pacjentów po udarze;
Podsumowanie porównania: egzoszkielet vs. end-effector
Technologia stacjonarnego egzoszkieletu z pewnością lepiej sprawdzi się u pacjentów słabszych, na wcześniejszym etapie rehabilitacji, charakteryzujących się porażeniem kończyn dolnych i potrzebujących bardzo dużej kontroli wzorca chodu ze strony robota do reedukacji chodu. Natomiast technologia end-effector pozwoli na rehabilitację zdecydowanie bardziej aktywną oraz pracę na różnych etapach rehabilitacji dając większe możliwości pracy z pacjentami z jakąkolwiek aktywnością. Będzie najlepszą formą reedukacji chodu np. w grupie pacjentów po przebytym udarze mózgu w celu poprawy prędkości, wydajności chodu i odzyskania zdolności chodu i funkcji niezależnego chodzenia. Wymaga od pacjenta zdecydowanie większej aktywności i przez zastosowanie różnych trybów pracy (w tym chodzenia po schodach, z oporem „po błocie”, omijania przeszkód, będzie dla pacjenta po prostu ciekawsza, bardziej motywująca oraz bardziej wymagająca).
Obie technologie charakteryzuje naturalność wzorca chodu i podobne zastosowanie, jeżeli chodzi o wzrost pacjentów mogących skorzystać z rehabilitacji (dzieci i dorośli). Natomiast mocno różnią się szybkością dostosowania urządzenia i wpięcia pacjenta na korzyść technologii end-effector (około 3-5 minut) versus egzoszkielet stacjonarny (15-20 minut).
Mam nadzieję, że artykuł pomoże Ci w analizie i podjęciu samodzielnej decyzji o wyborze technologii reedukacji chodu najlepszej w Twojej sytuacji. Jeżeli nadal masz pytania i pewne wątpliwości co do wyboru, zamów bezpłatną konsultację i sprawdź, czy potrafię Ci pomóc. Po wypełnieniu formularza skontaktujemy się z Tobą mailowo i umówimy dogodny termin na rozmowę.
Grzegorz pomoże Ci odnaleźć się w świecie skomplikowanych robotów rehabilitacyjnych tak, aby zminimalizować ryzyko popełnienia błędu oraz obniżyć koszty inwestycji.
Roboty rehabilitacyjne
Nowoczesna reedukacja chodu
Egzoszkielety aktywne
Urządzenia robotyczne
Nowoczesna rehabilitacja
Zobacz inne materiały, które mogą Cię zainteresować:
