Magyar siker az exoszkeleton-terápiában
A robot segít újra járni
Hat éve használják a budapesti Rehabilitációs Klinikán azt az alsó végtagi humán exoszkeletont, amely új dimenziót nyitott a gerincvelősérültek rehabilitációjában. A robotgép segítségével azon páciensek egy részét is lehetett passzív módon járatni, akik addig kerekesszéket használtak. A módszer hatékonyságát most egy kutatás is igazolta: a betegek izom- és csonttömege nőtt, élettani és mentális funkcióik javultak.
2018-ban egy Ginop-pályázat eredményeként a Pécsi Tudományegyetem Idegsebészeti Klinikája két darab ReWalk 6.0 alsó végtagi exoszkeletont szerzett be, mondja a Demokratának dr. Cserháti Péter, a Rehabilitációs Klinika igazgatója.
– A következő évtől a Semmelweis Egyetem Rehabilitációs Klinikájával együttműködésben az exoszkeleton-technika egészségi hatásairól és a rehabilitációban betöltött jelentőségéről kezdődtek vizsgálatok gerincvelősérültek esetében – eleveníti fel az igazgató a robotterápia alkalmazásának kezdeteit. – Az eredmények meggyőzőek: azoknál a gerincvelősérült betegeknél, akiknél az alsó végtagi exoszkeleton-technikát is bevonták a rehabilitációba, mind az izom-, mind a csonttömeg növekedett, valamint javult a hólyag és a belek működése is a függőleges testhelyzet és a mozgás eredményeként. Emellett bizonyos életminőségi mutatók is jobbak lettek.
A hadiiparból a klinikákra
Az első exoszkeletonokat, ahogy azt korábban lapunk részletesen megírta, elsősorban katonai célra kezdték el fejleszteni már igen korán, az 1950-es évek elején az Egyesült Államokban. A General Electric 1960-ban bemutatta az úgynevezett Hardimant, egy hidraulikus-elektromos testpáncélt, amely nehéz tárgyak emelésére is képes volt, ám túl nehéznek és instabilnak bizonyult ahhoz, hogy emberrel használják. Mégis ez alapozta meg a kutatások jövőjét, amelyek később a mozgássérültek kezelésében is áttörést hoztak.
A robotikus eszközök – közismertebb nevükön humán exoszkeletonok – bizonyos érintetti körben nemcsak a járás teszik lehetővé, de a lépcsőzést is, segítő személy nélkül. A civil használatnak az adott jókora lendületet, hogy bár az exoszkeletonok nagyrészt készen állnának a katonai használatra, egyelőre nincs olyan erős akkumulátor, amely tartósan el tudná látni őket energiával. És bármekkora előnyt jelent is felhasználójának egy ilyen rendszer feltöltött állapotban, lemerülve akkora ballaszt lenne, hogy az ellehetetleníti a harctéri használatát. Ellenben a klinikai vagy otthoni környezetben a töltés nem okoz áthidalhatatlan problémákat, és ez új irányt adott a fejlődésnek.
Már az ezredfordulón új programot indított a DARPA, az Egyesült Államok védelmi kutatásokkal foglalkozó szervezete, amely az ipari és civil használathoz igazított rendszerek fejlesztését célozta meg, felismerve, hogy ezek komoly megtakarítást hozhatnak az egészségügyi rendszernek. Az eredetileg frontra szánt csúcstechnika által inspirált eszközök jelentősen gyorsítják a rehabilitációs folyamatokat, utóbbiak akár két évig is eltarthatnak egy gerincvelősérültnél. Márpedig a kerekesszékes életmódnak bőven vannak egészségügyi kockázatai: a folyamatos ülés, az egyoldalú fizikai terhelés, a vállízület túlhasználata, az izomsorvadás, a csontritkulás, a felfekvések és a fertőzések nemcsak az életminőséget rontják, de a költségeket is számottevően növelik. A rezisztens baktériumokkal szembeni antibiotikumok, pelenkák, fertőtlenítőszerek és kiegészítő terápiák milliós kiadásokkal járnak – miközben nem szüntetik meg az okot. A robotikus járástréning viszont épp ezeket a szövődményeket hivatott megelőzni.
Összedolgozva
De hogyan is működik ez a különleges szerkezet? Lényegében egy külső, robotizált vázról van szó, amelyet a beteg visel. Egy hátra akasztható egységben elhelyezett számítógép és akkumulátor irányítja a csípő- és térdmagasságban elhelyezkedő motorokat. Ezek mozgatják a lábakat, így mesterséges, de precízen szabályozott járást tesznek lehetővé. A robot „érzi” a páciens mozgását, ahogy azt is, ha elfárad, sőt képes reagálni is rá – lelassít, ha kell, megáll, ha veszélyt érzékel.
– Az olyan rehabilitációs exoszkeletonok, mint a ReWalk rendszer robotintelligenciája valós idejű érzékelőkkel és prediktív algoritmusokkal gondoskodik a páciensek biztonságáról és a terápia hatékonyságáról – mutat rá Cserháti Péter, hozzátéve, hogy a gyakorlatban a gép adaptívan reagál: vibrációs figyelmeztetést küld, stabilizálja a testtartást a motorok finom korrekciójával. Görcs esetén azonnal leáll, hirtelen izomgörcsöt érzékelve megszakítja a mozgást, fokozatosan visszavezeti a végtagot semleges pozícióba. Helytelen testhelyzet, például túlzott előrehajlás észlelésekor a csípőmotorok finoman korrigálják a pozíciót, sikertelen korrekciónál fokozatos leállás következik.
– A robotintelligencia nemcsak mozgást segít, hanem folyamatosan monitorozza a páciens állapotát, kezdeményező módon alkalmazkodva a fizikai változásokhoz. Ez a minimumra csökkenti a sérülés kockázatát, miközben maximalizálja a rehabilitációs hatékonyságot.
Akinek megadatik…
Fontos tudni, hogy ma még nem mindenki juthat hozzá e terápiához. Az exoszkeletont elsősorban olyan fiatal, baleseti sérültek használhatják, akiknél az izomrendszer, a csontok és az immunállapot ép. Autoimmun vagy daganatos betegség kizáró tényező. A kiválasztás szigorú, de aki bekerül a programba, az jó eredményekre számíthat.
– A különböző típusú exoszkeletonoknak sajátos feltételrendszerük van, amelyet a gyártó határoz meg. A ReWalk rendszer esetében a beválasztási kritériumok között szerepel testsúly- és magasságkorlátok mellett a gerincvelő-sérülés pontos helye: csak a hát közepe alatti esetek jönnek szóba, mert a felső végtagok teljes épsége fontos. Elengedhetetlen a jó általános egészségi állapot, a megfelelő csontsűrűség és az ép csontvázrendszer, illetve hogy ne legyen a betegnek ízületi beszűkülése – tudjuk meg az igazgatótól.
A ReWalk nevű rendszer 2019 óta van jelen a klinikán, és azóta folyamatosan gyűjtik a terápiás adatokat. Kutatásuk ugyan kis esetszámon alapul, de igazolni látszik az eredeti feltételezést: a kerekesszékhez kötött betegeknél az aktív, álló testhelyzetben végzett járástréning pozitívan hat a testösszetételre és a csontminőségre.
És ami legalább ilyen fontos: a pszichés hatás. Az orvosok több esetben is arról számoltak be, hogy a betegek sírva fakadtak, amikor hosszú évek után először álltak talpra és nézhettek emberi szemmagasságból partnerükre vagy a gyógytornászra. Volt, aki egyből megkérdezte, hazaviheti-e az eszközt. Egyelőre ez nem lehetséges – a finanszírozás csak klinikai környezetben teszi lehetővé az alkalmazást.
Pedig a lehetőségek határait már jócskán feszegetik. Az eszközzel napi 10-12 kilométeres séták is tehetők, és volt már olyan beteg, aki a londoni maratont is teljesítette, igaz, 36 óra alatt. A külföldi példák is biztatóak: Németországban, az Egyesült Államokban már az otthoni használat is megengedett. A biztosítók belátták: hosszú távon gazdaságosabb finanszírozni a mobilitást, mint kezelni az állandó kerekesszékes élet szövődményeit.
Itthon mostanra világossá vált, hogy a technika működik és sokak életminőségét változtathatja meg. Az orvostudomány, a robotika és az emberi akarat találkozásából igen jó eredmények születhetnek. Az alsó végtagi járó-exoszkeleton is ilyen, ráadásul alkalmazása jelentős siker a magyar egészségügy számára is.
– Az exoszkeleton-technika globálisan gyors fejlődést mutat és széles körben terjed, főként a mesterséges intelligencia, az érzékelők és az innovatív anyagok integrációjának köszönhetően – mutat rá Cserháti Péter, és azt sem rejti véka alá, hogy Magyarország mindebben nemzetközi téren is úttörő szerepet játszik: az exoszkeleton-terápia (egyelőre) kórházi körülmények közötti állami támogatása, a kutatási eredmények és a klinikai háttér révén ugyanis az exoszkeleton-rehabilitációs ellátásban a legfejlettebb országok közé tartozik. Az említett technikai fejlődésnek és a költségek csökkenésének köszönhetően ráadásul egyre többek férhetnek hozzá e lehetőséghez.
