THERAPY-Magazin
Hybride Gangtrainer auf dem Prüfstand
Hybride Gangtrainer vereinen die Vorteile stationärer Gangroboter mit der Möglichkeit, das Gehen unter alltagsrelevanten Bedingungen zu trainieren. Erfahren Sie, wie diese Systeme die Rehabilitation nach einem Schlaganfall effektiv unterstützen und die Lücke zwischen Therapie und Alltag schließen.
Jakob Tiebel
Inhaber, N+ Digital Health Agency
Die Wiederherstellung der Gehfähigkeit wird nach aktueller Evidenzlage am besten durch Gehen geübt, dazu gehört auch das Training auf dem Boden. Mithilfe robotassistiver Gangtrainer kann dieses Training aber nicht durchgeführt werden. Um deshalb schon früh im Verlauf der stationären Rehabilitation das Gehen auch unter alltagsnahen Bedingungen trainieren zu können, versuchen sich an der Schnittstelle zu stationären Gangrobotern diverse Hybridsysteme zu etablieren. Ihre Hersteller versprechen, die Lücke zwischen dem stationären Gangtraining und dem freien Gehen auf dem Boden zu schließen. Aber tun sie das auch wirklich?Die Wiederherstellung der Gehfähigkeit wird nach aktueller Evidenzlage am besten durch Gehen geübt, dazu gehört auch das Training auf dem Boden. Mithilfe robotassistiver Gangtrainer kann dieses Training aber nicht durchgeführt werden. Um deshalb schon früh im Verlauf der stationären Rehabilitation das Gehen auch unter alltagsnahen Bedingungen trainieren zu können, versuchen sich an der Schnittstelle zu stationären Gangrobotern diverse Hybridsysteme zu etablieren. Ihre Hersteller versprechen, die Lücke zwischen dem stationären Gangtraining und dem freien Gehen auf dem Boden zu schließen. Aber tun sie das auch wirklich?
Beim Training von schwerer betroffenen Patienten mit einem Laufband bedarf es häufig bis zu zwei Therapeuten, die unter hohem körperlichen Einsatz die Füße des Patienten setzen.
„Wieder gehen können!“ – Für viele Menschen, die infolge eines Schlaganfalls unter dem Verlust der Gehfähigkeit leiden, ist dieses Ziel von größter Bedeutung [1,2]. Erkenntnisse über die Reorganisationsfähigkeit unseres Nervensystems haben über die letzten Jahrzehnte hinweg zu einem Umdenken in der Therapie geführt.
Gangtrainer haben die Lokomotionstherapie ein Stück weit revolutioniert
Vermehrt werden funktionsorientierte Therapien in den Vordergrund gestellt, die auf den Erkenntnissen des motorischen Lernens basieren. Ist ein Patient wieder ausreichend belastbar, werden bereits erste Gehversuche gemacht [3].
Seit Einführung der robotassistiven Therapie vor etwa zehn Jahren kommen in der Frühphase der Rehabilitation vermehrt elektromechanische Gangtrainer zum Einsatz. Sie haben die Lokomotionstherapie ein Stück weit revolutioniert [4]. Vorreiter war das Laufband mit partieller Gewichtsentlastung. Es ist modernen Gangtrainern nicht direkt unterlegen [5,6], bei einem Training schwerer betroffener Patienten bedarf es jedoch häufig bis zu zwei Therapeuten, die unter hohem körperlichen Einsatz die Füße des Patienten setzen, um die notwendige Anzahl wiederholter Gangzyklen zu reproduzieren [7,8].
Bei den robotassistiven Systemen ist das hingegen nicht erforderlich. Therapeuten werden deutlich entlastet, dadurch, dass der Gangzyklus teilautomatisiert wird [3,7,8]. Endeffektor-Systeme versprechen dabei im Vergleich zu Exoskeletten nach aktueller Evidenzlage die größten Behandlungserfolge [9]. Profitieren tut von diesen Behandlungsmethoden vor allem der noch nicht gehfähige Patient, bei dem das Wiedererlernen der für das Gehen erforderlichen Bewegungsabläufe vor allem durch das vielfache Wiederholen begünstigt wird [10].
Am Ende einer Rehabilitationsmaßnahme sollte ein Patient aber nicht nur in der Therapie mit Unterstützung eines elektromechanischen Gangtrainers in der Lage sein zu gehen [11]. Er muss sich auch zu Hause und in ungewohnter Umgebung ohne die Unterstützung eines Therapeuten sicher fortbewegen können [12]. Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist, dass das Gehen unter alltagsrelevanten Bedingungen geübt wird [3]. Spezifische Parameter wie Ausdauer und Gehgeschwindigkeit können auch in dieser Phase gut auf einem Laufband trainiert werden [13], ersetzen ein funktionsorientiertes Gangtraining auf dem Boden jedoch nicht. Grund dafür ist, dass die Systeme eine Implementierung der Prinzipien des motorischen Lernens nur bedingt ermöglichen, da hier vor allem die Wiederholung der Bewegung, nicht aber die Bewegungsaufgabe im Vordergrund steht [14]. „Gehen wird durch Gehen geübt“ [15]. Und dass dazu auch das Gehen im freien Raum, auf unebenem Untergrund und das Überwinden von Hindernissen gehört, darf trotz aller Vorteile, die sich durch ein stationäres Lokomotionstraining mit Endeffektor, Laufband und Co. ergeben, nicht vergessen werden. Tempovariationen, Richtungswechsel, das Tragen von Gegenständen (Einkaufstasche, Glas, Flasche, Tablett etc.) und das Gehen unter Störungseinflüssen (Menschenmenge): Es sind die alltäglichen Herausforderungen, die das Gehen zu einem so komplexen Vorgang machen. Und der will geübt sein! [3]
Bei einem funktionellen Gangtraining auf dem Boden steht deshalb, neben einer Verbesserung der Bewegungsabläufe, der Koordination und der Gewichtsübernahme auf die paretische Seite, der Transfer in den Alltag im Vordergrund.
Seit Einführung der robotassistiven Therapie vor etwa zehn Jahren kommen in der Frühphase der Rehabilitation vermehrt elektromechanische Gangtrainer zum Einsatz. Sie haben die Lokomotionstherapie ein Stück weit revolutioniert [4]. Vorreiter war das Laufband mit partieller Gewichtsentlastung. Es ist modernen Gangtrainern nicht direkt unterlegen [5,6], bei einem Training schwerer betroffener Patienten bedarf es jedoch häufig bis zu zwei Therapeuten, die unter hohem körperlichen Einsatz die Füße des Patienten setzen, um die notwendige Anzahl wiederholter Gangzyklen zu reproduzieren [7,8].
Bei den robotassistiven Systemen ist das hingegen nicht erforderlich. Therapeuten werden deutlich entlastet, dadurch, dass der Gangzyklus teilautomatisiert wird [3,7,8]. Endeffektor-Systeme versprechen dabei im Vergleich zu Exoskeletten nach aktueller Evidenzlage die größten Behandlungserfolge [9]. Profitieren tut von diesen Behandlungsmethoden vor allem der noch nicht gehfähige Patient, bei dem das Wiedererlernen der für das Gehen erforderlichen Bewegungsabläufe vor allem durch das vielfache Wiederholen begünstigt wird [10].
Am Ende einer Rehabilitationsmaßnahme sollte ein Patient aber nicht nur in der Therapie mit Unterstützung eines elektromechanischen Gangtrainers in der Lage sein zu gehen [11]. Er muss sich auch zu Hause und in ungewohnter Umgebung ohne die Unterstützung eines Therapeuten sicher fortbewegen können [12]. Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist, dass das Gehen unter alltagsrelevanten Bedingungen geübt wird [3]. Spezifische Parameter wie Ausdauer und Gehgeschwindigkeit können auch in dieser Phase gut auf einem Laufband trainiert werden [13], ersetzen ein funktionsorientiertes Gangtraining auf dem Boden jedoch nicht. Grund dafür ist, dass die Systeme eine Implementierung der Prinzipien des motorischen Lernens nur bedingt ermöglichen, da hier vor allem die Wiederholung der Bewegung, nicht aber die Bewegungsaufgabe im Vordergrund steht [14]. „Gehen wird durch Gehen geübt“ [15]. Und dass dazu auch das Gehen im freien Raum, auf unebenem Untergrund und das Überwinden von Hindernissen gehört, darf trotz aller Vorteile, die sich durch ein stationäres Lokomotionstraining mit Endeffektor, Laufband und Co. ergeben, nicht vergessen werden. Tempovariationen, Richtungswechsel, das Tragen von Gegenständen (Einkaufstasche, Glas, Flasche, Tablett etc.) und das Gehen unter Störungseinflüssen (Menschenmenge): Es sind die alltäglichen Herausforderungen, die das Gehen zu einem so komplexen Vorgang machen. Und der will geübt sein! [3]
Bei einem funktionellen Gangtraining auf dem Boden steht deshalb, neben einer Verbesserung der Bewegungsabläufe, der Koordination und der Gewichtsübernahme auf die paretische Seite, der Transfer in den Alltag im Vordergrund.
Bei den robotassistiven Systemen werden Therapeuten deutlich entlastet, da der Gangzyklus teilautomatisiert wird und die Füße des Patient nicht mehr gesetzt werden müssen.
Das Training muss im spezifischen Kontext unter möglichst realen Bedingungen stattfinden [3,16]. Wegweisend für das nahe Üben an Alltagsfunktionen waren die Arbeiten von Carr und Shepard (2003) [16]. Das muss aber keineswegs bedeuten, dass der Einsatz von Geräten hierbei tabu ist. Ganz im Gegenteil: Um den komplexen Anforderungen dieses Trainings möglichst frühzeitig im Verlauf der stationären Reha gerecht zu werden, sind im Verlauf der letzten Jahre sogar spezielle Hybridsysteme entwickelt worden.
Seit einigen Jahren sind mobile Exoskelette Trendsetter
Ihre Hersteller versprechen, die Lücke zwischen dem stationären Gangtraining und dem freien Gehen auf dem Boden zu schließen. Aber tun sie das auch wirklich?
Trendsetter seit einigen Jahren sind mobile Exoskelette. Dabei handelt es sich um am Körper befestigte, durch Servomotoren angetriebene Gangmaschinen, die die Beinbewegungen des Trägers unterstützen beziehungsweise verstärken. Die mehrgelenkigen Hightech-Orthesen werden fest an Unterkörper und Beine des Patienten geschnallt, wodurch es häufig zu unliebsamen Nebenwirkungen wie Hautabschürfungen und Druckstellen kommt [14]. Dennoch genießen die Systeme besonders in der Rehabilitation von Querschnittsgelähmten eine gewisse Daseinsberechtigung, wenngleich die Kraftpakete schon dem einen oder anderen Paraplegiker mit manifester Osteoporose den Unterschenkel gebrochen haben [17].
Trendsetter seit einigen Jahren sind mobile Exoskelette. Dabei handelt es sich um am Körper befestigte, durch Servomotoren angetriebene Gangmaschinen, die die Beinbewegungen des Trägers unterstützen beziehungsweise verstärken. Die mehrgelenkigen Hightech-Orthesen werden fest an Unterkörper und Beine des Patienten geschnallt, wodurch es häufig zu unliebsamen Nebenwirkungen wie Hautabschürfungen und Druckstellen kommt [14]. Dennoch genießen die Systeme besonders in der Rehabilitation von Querschnittsgelähmten eine gewisse Daseinsberechtigung, wenngleich die Kraftpakete schon dem einen oder anderen Paraplegiker mit manifester Osteoporose den Unterschenkel gebrochen haben [17].
Ein Oldtimer unter den Hybriden ist die klassische Laufkatze.
Ungeachtet dessen stellt sich für die restaurative Therapie in der Schlaganfallrehabilitation die grundsätzliche Frage nach der Nützlichkeit. Abgesehen von mangelnder Evidenz [18] verfügen die Systeme über keine sturzsichernden Eigenschaften. Erschwerend kommt noch hinzu, dass Patienten durch das hohe Eigengewicht der Apparate kaum in der Lage sind, ihr Gleichgewicht selbst zu halten. „Gegangen werden“ kann also nur unter Zuhilfenahme weiterer Hilfsmittel wie z. B. Unterarmgehstützen oder Gehbock. Zusätzlich muss eine Hilfsperson zu jeder Zeit dafür Sorge tragen, dass der Patient bei einem völligen Verlust des Gleichgewichtes nicht einfach umfällt. Es lässt sich demnach festhalten: Für ein funktionsorientiertes Gangtraining scheinen die Meisterwerke der Ingenieurskunst vollkommen ungeeignet zu sein.
Ein Oldtimer unter den Hybriden ist die klassische Laufkatze. Seit vielen Jahren bewährt, kann sie durchaus für ein gesichertes Gangtraining in der Ebene eingesetzt werden. Der Patient wird in einer an der Decke befestigten Führungsschiene ohne Entlastung des Körpergewichtes über einen Gurt gesichert. Neuere, weiterentwickelte Modelle basieren auf dem gleichen Prinzip, ermöglichen aber eine dynamische Sicherung und partielle Gewichtsentlastung über einen elektromechanischen Zugapparat, der im Schienensystem mitläuft. Entlang der Schienensysteme können sich Patienten unter aktiver Verlagerung des Körperschwerpunktes selbstständig fortbewegen. Das Gangtempo bleibt dabei jedoch auf die motorischen Fähigkeiten des Patienten beschränkt und ist meist sehr langsam [3]. Da die Führungsschienen unter der Decke befestigt sind, wird keine Bodenstellfläche beansprucht.
Ein Oldtimer unter den Hybriden ist die klassische Laufkatze. Seit vielen Jahren bewährt, kann sie durchaus für ein gesichertes Gangtraining in der Ebene eingesetzt werden. Der Patient wird in einer an der Decke befestigten Führungsschiene ohne Entlastung des Körpergewichtes über einen Gurt gesichert. Neuere, weiterentwickelte Modelle basieren auf dem gleichen Prinzip, ermöglichen aber eine dynamische Sicherung und partielle Gewichtsentlastung über einen elektromechanischen Zugapparat, der im Schienensystem mitläuft. Entlang der Schienensysteme können sich Patienten unter aktiver Verlagerung des Körperschwerpunktes selbstständig fortbewegen. Das Gangtempo bleibt dabei jedoch auf die motorischen Fähigkeiten des Patienten beschränkt und ist meist sehr langsam [3]. Da die Führungsschienen unter der Decke befestigt sind, wird keine Bodenstellfläche beansprucht.
Eine moderne Alternative sind mobile Overground-Systeme
Der vermeintliche Vorteil der Platzersparnis relativiert sich jedoch schnell wieder, wenn man bedenkt, dass ergänzend zumindest ein Laufband erforderlich ist, um Patienten auch ein forciertes geschwindigkeitsabhängiges Training zu ermöglichen [13]. Zudem muss bedacht werden, dass der Aktionsradius durch das Schienensystem immer fest vorgegeben und dadurch begrenzt ist. Der Patient ist also auch nur bedingt in der Lage, frei zu entscheiden, wohin er sich bewegt. Bei neuesten Entwicklungen wird diese Schwäche durch den Verzicht auf eine zentrale Überkopf-Aufhängung kompensiert. Die Patienten werden stattdessen über den Gurt an einem dynamischen Vierpunktzugsystem aufgehängt, wodurch größere Teile einer zur Verfügung stehenden Raumfläche ausgenutzt werden können.
Eine Alternative zu festinstallierten Deckensystemen sind mobile Overground-Systeme. Diese „beweglichen“ Autark-Systeme sind in der Regel akkubetrieben und ermöglichen ein aufrechtes und freihändiges Gehen im freien Raum. Sie schließen eindrucksvoll die Lücke zwischen einem stationären Gangtraining und dem freien Gehen auf dem Boden. Auch hier wird der Patient über ein Gurtsystem gesichert, das im Falle eines Gleichgewichtsverlustes einen Sturz verhindert. Die Geräte können bei ausreichenden Platzverhältnissen überall in einer Klinik eingesetzt werden.
Eine Alternative zu festinstallierten Deckensystemen sind mobile Overground-Systeme. Diese „beweglichen“ Autark-Systeme sind in der Regel akkubetrieben und ermöglichen ein aufrechtes und freihändiges Gehen im freien Raum. Sie schließen eindrucksvoll die Lücke zwischen einem stationären Gangtraining und dem freien Gehen auf dem Boden. Auch hier wird der Patient über ein Gurtsystem gesichert, das im Falle eines Gleichgewichtsverlustes einen Sturz verhindert. Die Geräte können bei ausreichenden Platzverhältnissen überall in einer Klinik eingesetzt werden.
Das Overground-System kann überall in einer Klinik eingesetzt werden
Der THERA-Trainer e-go ist ein solcher mit einem Elektromotor ausgestatteter mobiler Gangtrainer. Er basiert auf einem bisher einzigartigen Konzept, bei dem der Patient während der Therapie unterhalb des Körperschwerpunktes über einen Beckengurt an einem Halterahmen gesichert ist. Der Oberkörper wird dadurch nicht beeinflusst. Das ist ein entscheidender Vorteil gegenüber allen anderen am Markt verfügbaren Systemen, bei denen die dynamische Kontrolle des Körperschwerpunktes durch die sichernden Gurt- und Aufhängesysteme stark beeinflusst wird. Überkopf-Gurtaufhängungen mögen Patienten zwar vermeintlich mehr Sicherheit und Unterstützung geben, sorgen aber zugleich dafür, dass der Oberkörper aus dem dynamischen Vorgang des Gehens ausgeschlossen wird. Wesentliche Aspekte der posturalen Kontrolle, die für das sichere Gehen auf dem Boden von großer Bedeutung sind, können dadurch nur bedingt trainiert werden.
Die Arme können während des Gehens reaktiv mitschwingen
Ein weiterer Vorteil ist, dass durch eine stufenlose Geschwindigkeitsregulierung eine an das Leistungsniveau des Patienten angepasste Geschwindigkeit gewählt werden kann. Auch ein Forcieren höherer Gehgeschwindigkeiten und Tempovariationen wie auf dem Laufband sind möglich. Patienten können vorwärts und rückwärts gehen und es können Richtungswechsel im Stand und in der Bewegung vorgenommen werden. Die Steuerung erfolgt über eine intuitive Bedien- und Anzeigeeinheit in Form einer kabelgebundenen Handfernbedienung. Zudem verfügt das Gerät über eine zweistufig einstellbare Balanceeinheit, wodurch die Freiheitsgrade während des Trainings an die Gleichgewichtsfähigkeit des Patienten angepasst werden können.
Da der Halterahmen aufgrund der kompakten Bauweise von allen Seiten zugänglich ist, kann der Therapeut den Patienten eng begleiten und ihn zum Beispiel auch durch Störimpulse an die Grenze zur Instabilität bringen, um nicht nur die antizipatorische, sondern auch die reaktive Balance im Gehen gezielt zu trainieren. Auch längere Gehstrecken bis an die Belastungsgrenze sind mit dem THERA-Trainer e-go ohne Sturzrisiko möglich. Die Arme können während des Gehens reaktiv mitschwingen [3]. Auch Alltagsaktivitäten, wie das Tragen und Transportieren von Gegenständen, können unter realistischen Bedingungen geübt werden. Mit Weichbodenmatten und geeigneten Trittflächen lassen sich verschiedene Untergründe und Hindernisse simulieren. Dadurch wird das Training spezifisch, aufgabenorientiert und alltagsrelevant. Die Eigenaktivität des Patienten wird maximal gefördert [3].
Da der Halterahmen aufgrund der kompakten Bauweise von allen Seiten zugänglich ist, kann der Therapeut den Patienten eng begleiten und ihn zum Beispiel auch durch Störimpulse an die Grenze zur Instabilität bringen, um nicht nur die antizipatorische, sondern auch die reaktive Balance im Gehen gezielt zu trainieren. Auch längere Gehstrecken bis an die Belastungsgrenze sind mit dem THERA-Trainer e-go ohne Sturzrisiko möglich. Die Arme können während des Gehens reaktiv mitschwingen [3]. Auch Alltagsaktivitäten, wie das Tragen und Transportieren von Gegenständen, können unter realistischen Bedingungen geübt werden. Mit Weichbodenmatten und geeigneten Trittflächen lassen sich verschiedene Untergründe und Hindernisse simulieren. Dadurch wird das Training spezifisch, aufgabenorientiert und alltagsrelevant. Die Eigenaktivität des Patienten wird maximal gefördert [3].
Ambulante Rehabilitation
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Gait
lyra
Stationäre Rehabilitation
Therapie & Praxis
THERAPY Magazin
Jakob Tiebel
Inhaber, N+ Digital Health Agency
Jakob Tiebel Studium in angewandter
Psychologie mit Schwerpunkt
Gesundheitswirtschaft. Klinische
Expertise durch frühere
therapeutische Tätigkeit in der
Neurorehabilitation. Forscht und
publiziert zum Theorie-Praxis-
Transfer in der Neurorehabilitation
und ist Inhaber von Native.
Health, einer Agentur für digitales
Gesundheitsmarketing.
References:
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- Lamprecht H. (2016) Ambulante Neuroreha nach Schlag- anfall – ein Plädoyer für Intensivprogramme. Physiopraxis 14(9): 13-15
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- Aach, M. (2016) 4-Jahres-Erfahrung in der intrinsischen neuro-muskulären Feedback-Therapie mittels HAL-Exoskelett bei 50 chronischen und 25 akut Querschnittgelähmten – Ergebnisse, Langzeitverlauf und Limitationen. Vortrag DGNR Kongress
- Mehrholz, J. (2016) Towards Evidence-based Practice of Technology-based Gait Rehabilitation after Stroke. Physiother. Res. Int.
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