Einleitung
Der BDH Bundesverband Rehabilitation 1 vertritt seit fast 100 Jahren die Interessen von Menschen mit Behinderung und ist die größte deutsche Fachorganisation auf dem Gebiet der Rehabilitation neurologischer Patienten. Die Klinik der Verfasser in Mecklenburg-Vorpommern ist eine von fünf Kliniken in Deutschland in Trägerschaft des BDH. Der BDH hat in Deutschland nach dem Zweiten Weltkrieg auf dem Gebiet der neurologischen Rehabilitation Pionierarbeit geleistet und Einrichtungen gegründet, die bis heute Maßstäbe setzen und von allen gesetzlichen und privaten Krankenkassen, den Berufsgenossenschaften, Rentenversicherungen und Versorgungsämtern sowie der Bundesagentur für Arbeit in Anspruch genommen werden.
Das ReWalk-Team der BDH-Klinik Greifswald arbeitet mit dem Exoskelett „ReWalk“ der israelischen Firma ReWalk Robotics. ReWalk ist ein Exoskelettsystem, mit dem Querschnittgelähmte mit Lähmungen beider Beine (Paraplegie) technisch unterstützt ein Aufstehen und Gehen erreichen können. In der BDH-Klinik Greifswald, Zentrum für Neurorehabilitation, Beatmungs- und Intensivmedizin sowie Querschnittgelähmtenzentrum, wurde für geeignete Patienten die Möglichkeit geschaffen, in einem mehrwöchigen Training den Umgang mit einem ReWalk zu erlernen.
Das Exoskelett
Das in der BDH-Klinik genutzte Exoskelett ist ein von außen angelegtes Orthesensystem für die untere Extremität, bestehend aus Gelenken mit Antriebsmotoren an beiden Hüften und Knien sowie einem Bewegungssensor, der durch Gewichtsverlagerung nach vorn das System zum Gehen bewegt. Steuereinheit und Akku befinden sich beim aktuell verwendeten System noch in einem Rucksack. Der Firma ReWalk Robotics ist es bei ihrem neuen Modell gelungen, Akku und Steuereinheit am Beckenbügel unterzubringen, sodass der Rucksack nicht mehr notwendig ist. Über eine Software lassen sich Einstellungen wie Hüft- und Knieflexion, Schnelligkeit der Schritte und weitere Sicherheitsvorkehrungen individuell für jeden Anwender einstellen. Die Bedienungsmodule „Aufstehen“, „Hinsetzen“, „Gang“, „Treppe auf“ und „Treppe ab“ werden mit einer Fernbedienung ähnlich einer Armbanduhr gewählt. Weiteres unbedingt notwendiges Equipment sind zwei Unterarmgehstützen.
Voraussetzungen für das Training
Es besteht an der Klinik ein festes ReWalk-Team, bestehend aus dem ärztlichen Leiter Prof. Dr. Thomas Platz, dem Therapeutenteam aus Physiotherapeuten und Psychologen sowie einer wissenschaftlichen Mitarbeiterin. Bevor ein Anwender zum Training mit dem Exoskelett in die BDH-Klinik kommt, sind ärztliche, physio- und ergotherapeutische sowie psychologische Untersuchungen notwendig. Die potenziellen Nutzer benötigen vor allem stabile Wirbelsäulenverhältnisse, ein gesundes Herz-Kreislauf-System, eine normale (volle) Kraft der Arme, der Schultergürtelmuskulatur und des oberen Rumpfes, zudem eine gute bis sehr gute passive Beweglichkeit der Schultern, Arme und Hände sowie der unteren Extremität. Eine Kontraindikation für das Training sind Verkürzungen der beugenden Muskulatur in Hüft‑, Knie- und Sprunggelenken, die es dem Querschnittgelähmten nicht ermöglichen, in den passiven Stand — zum Beispiel mittels eines Stehbarrens — zu gelangen. Außerdem ist es wichtig, die Anwender genau darüber aufzuklären, dass sie auch nach dem Training nur mit Hilfe des Exoskeletts werden laufen können und dass es nicht möglich ist, den eigenständigen Gang ohne das System — nur durch eigene Muskelkraft — anzubahnen.
Nach Auswertung der Voruntersuchungen und Klärung der Kostenübernahme für die Reha-Maßnahme kommen die Anwender zu einem ca. vierwöchigen Training in die BDH-Klinik Greifswald. Dort wird ihnen ein genau auf die Körpermaße des Anwenders eingestelltes System zur Verfügung gestellt. Es erfolgt an jedem Werktag ein einstündiges ReWalk-Training mit zwei Physiotherapeuten. Zusätzliche Therapieangebote wie Physio- und Sporttherapie werden individuell angepasst. Besonders wichtig sind begleitende psychologische Gespräche. Psychologen erfassen die subjektiven Beobachtungen und begleiten die emotionale Stabilität des Trainierenden.
Ablauf und Elemente des Trainings
Nach dem exakten Ausmessen der Beckenbreite sowie der Ober- und Unterschenkellänge wird das Gerät genau auf die Maße des jeweiligen Benutzers eingestellt. Das Training erfolgt planmäßig und strukturiert. Es werden Zwischenziele, „Meilensteine“ genannt, für das gemeinsame Training gesetzt.
Die ersten Meilensteine sind der Transfer in das System und dessen Anlegen. Anfangs ist hierbei deutliche therapeutische Unterstützung erforderlich. Nach und nach übernimmt der Anwender die notwendigen Schritte, um in das System hineinzusteigen und es anzulegen, wobei die Therapeuten sich immer mehr zurückziehen. Nach erfolgreichem Einsteigen und Anlegen folgt das Üben von Aufstehen (Abb. 1) und Hinsetzen.
Besonderes Augenmerk wird auf das Balancetraining im Stand (Abb. 2) gelegt. Eine gute Stehbalance mit und sogar ohne Unterarmgehstützen dient vor allem der Sturzprophylaxe. Hierbei ist es wichtig, den Oberkörper aufzurichten und die Oberkörperstabilität auch ohne die Hilfe der Arme durch Abstützen an den Unterarmgehstützen zu halten.
Beim nächsten Meilenstein, dem Erarbeiten des Gehens, müssen beide Unterarmgehstützen gleichzeitig vorgesetzt und der Oberkörper selbstständig für diese Zeit stabilisiert werden. Auch beim Gang ist anfangs deutliche therapeutische Unterstützung notwendig. Zu Beginn wird der Anwender vorzugsweise mit jeweils einer Hilfsperson rechts und links mit deutlichem Kontakt unterstützt. So kann dem Patienten genügend Sicherheit gegeben und ihm bei der Gewichtsverlagerung nach rechts und links geholfen werden. Schwierig ist oft die richtige Gewichtsverlagerung nach vorne, um den ersten Schritt auszulösen. Die ersten Schritte sind sehr überwältigend und benötigen ein hohes Maß an Konzentration, Koordination und Kraft der Muskulatur des Rumpfes und der gesamten oberen Extremität sowie ein großes Vertrauen in die Technik des Exoskeletts.
Ziel ist der Gang mit dem System ohne helfende therapeutische Hände nicht nur im Innen‑, sondern auch im Außengelände. Deshalb wird schnell die Anzahl der Kontaktpersonen gemindert; es hilft nur noch ein Therapeut, der hinter dem Anwender steht beziehungsweise geht. Diese eine Kontaktperson mindert im weiteren Training immer mehr ihre taktile Unterstützung und wird im besten Fall zur Sicherheitsperson ohne taktile Hilfestellung.
Eine besondere Herausforderung ist das Treppensteigen (Abb. 3). Dabei wird auf der Bedieneinheit jeder Treppenschritt einzeln aufgerufen. Beim Erlernen des Treppensteigens ist die Benutzung von nur einer Unterarmgehstütze zu empfehlen; die andere Hand hat ihren festen Halt am Treppengeländer. Das Anwählen des einzelnen Treppenschritts erfolgt nicht an der Bedieneinheit am Handgelenk, sondern direkt am Orthesenteil des Oberschenkels, und ermöglicht ein einfacheres Arbeiten auf der Treppe. Der Schalter zum Auslösen des Treppensteigens kann vom Anwender mit den Fingerspitzen der Hand bedient werden, die die Unterarmgehstütze festhält. Das Bedienen der Uhr und somit ein Lösen der Hand von der Unterarmgehstütze oder vom Handlauf ist bei dieser Technik nicht notwendig. Dies vermittelt dem Anwender mehr Sicherheit.
Die Treppe ist eine wahre Mutprobe für die Patienten. Komplett sensibel betroffene Querschnittgelähmte beschreiben das Gehen und das Treppensteigen, als würden sie mit dem Oberkörper über den Fußboden bzw. die Treppe schweben. Auch hier ist das Vertrauen in die Maschine, durch die der Anwender bewegt wird, enorm, vor allem beim Hinuntersteigen der Treppe. Querschnittgelähmte, die sich für das Training mit dem ReWalk entscheiden, legen ihr Augenmerk zunächst oft ausschließlich auf das Erlernen des aufrechten Gehens an zwei Unterarmgehstützen mit Hilfe des Exoskeletts.
Trainingseffekte
Positive Auswirkungen — zum Beispiel die Erfahrung, auf gleicher Höhe mit der Umwelt und endlich wieder Fußgänger zu sein, um auf zwei Beinen die verlorengegangene Normalität zu erleben — sind zu erwarten und werden von den Anwendern häufig sehr emotional erlebt. Hinzu kommen weitere positive Auswirkungen, die von den Nutzern beschrieben werden. Dazu zählen eine Spastikreduktion direkt nach dem Training, die auch im weiteren Tagesverlauf anhält, eine verbesserte Körperwahrnehmung für Aufrichtung und Symmetrie, die Erarbeitung einer guten Balance im Stand mit und auch ohne Unterarmgehstützen und eine deutliche Reduzierung der neuropathischen Schmerzen. Weiterhin beschrieben werden eine Verminderung von Blähungen, ein besseres Empfinden für die Blasenfüllung, eine Minderung von Missempfindungen und schließlich eine größere Fitness durch Verbesserung von Kraft und Ausdauer.
Die Erfahrung mit dem ReWalk zeigt, dass Paraplegiker, die sich für das Training mit einem Exoskelett entschieden haben, sich dieser Herausforderung nicht ohne Vorbereitung stellen können. Schon vorab ist es wichtig, die gesamte Schultermuskulatur zu dehnen. Beim Bewegungsübergang vom Sitz in den Stand müssen beide Unterarmgehstützen sehr weit nach hinten gestellt werden. Ein größtmögliches Bewegungsausmaß der oberen Extremität erleichtert dies. Ein weiterer Vorteil ist das regelmäßige passive Stehen in einem Stehbarren oder Standing — auf diese Weise wird die Wahrnehmung für den aufrechten Stand geschult. Auch eine gute bis sehr gute Kraft der gesamten Arm- und restinnervierten Rumpfmuskulatur erleichtert das physisch doch sehr anstrengende Training.
Beobachtungsstudie
Für die aktuell laufende Beobachtungsstudie 2 wird das Training der Anwender sehr genau dokumentiert; in diesem Zusammenhang werden Daten mit deren Einverständnis anhand folgender Assessments gesammelt:
- ASIA (American Spinal Injury Association; Beschreibung der motorischen und sensiblen Lähmungssituation)
- SCIM (Spinal Cord Independence Measure; Beschreibung der Alltagskompetenz)
- REPAS (Resistance to Passive Movement Scale; Summenbeurteilungsskala zur Beurteilung von Widerstand gegenüber passiven Bewegungen)
- Gelenkstatus (Neutral-0-Methode) und Muskelstatus (Muskelfunktionstest nach Janda) der oberen und unteren Extremität
- SF12 (Short Form Survey; Lebensqualität)
- Erreichen verschiedener Meilensteine beim Training
- „Timed up and go“ (Aufstehen, Gehen, Umdrehen mit dem Exoskelett)
- 10-Meter-Gehtest (Gehgeschwindigkeit mit dem Exoskelett)
- 6‑Minuten-Gehtest (Gangausdauer mit dem Exoskelett)
Fazit
Das Training mit dem Exoskelett ermöglicht Querschnittgelähmten, an zwei Unterarmgehstützen im Innen- und Außengelände technisch unterstützt auf den eigenen zwei Beinen zu gehen und mit viel Mut auch eine Treppe zu bewältigen. Zwar werden die Exoskelette beim aktuellen Stand der Technik nicht das spezielle und funktionelle Training der Physio- und Ergotherapeuten und einen individuell angepassten und hochwertigen Rollstuhl ersetzen können, um ein unabhängiges, selbstständiges und selbstbestimmtes Leben trotz fehlender oder eingeschränkter Funktion der Muskulatur in den Beinen und im Rumpf zu erreichen. Dennoch sollte diese Form der Robotik — eine Technik, die sich ständig weiterentwickelt und verbessert — allen Betroffenen, die sich zu deren Anwendung entschlossen haben, zugänglich sein. Daher hat sich die BDH-Klinik Greifswald als erste Klinik Deutschlands dazu entschieden, querschnittgelähmten Menschen die Möglichkeit zu geben, den Umgang mit einer Technologie zu erlernen, die es ihnen ermöglicht, wieder aufrecht durchs Leben zu gehen.
Für die Zukunft ist der Aufbau eines Netzwerkes zur Information, Kommunikation und Hilfestellung für Anwender und Therapeuten wünschenswert. Dabei sind Diskussionen und ein kritischer Erfahrungsaustausch auf Symposien und Fachtagungen, zum Beispiel auf dem jährlich stattfindenden Treffen der Deutschsprachigen Medizinischen Gesellschaft für Paraplegie (DMGP), sehr wichtig. In diesen Gesprächen sollte zum einen das Für und Wider von Exoskeletten, zum anderen aber auch die Umsetzung der Genehmigung eingereichter ärztlicher Empfehlungen für eine individuelle Versorgung mit den Orthesensystemen diskutiert werden. Förderlich wäre des Weiteren ein großes Interesse an Exoskeletten bei Therapeuten in Kliniken und Praxen sowie bei Mitarbeitern von Sanitätshäusern.
Für die Autoren:
Annett Gillner
Physiotherapeutin
BDH-Klinik Greifswald GmbH
Karl-Liebknecht-Ring 26a
17491 Greifswald
a.gillner@bdh-klinik-greifswald.de
Begutachteter Beitrag/reviewed paper
Gillner A, Borgwaldt N, Maschke I, Lübcke Ch, Kroll S, Roschka S, Platz Th. Training mit dem Exoskelett in der BDH-Klinik Greifswald. Orthopädie Technik, 2017; 68 (7): 46–49
Hintergrund
In einer breit angelegten Beobachtungsstudie wurde an der BDH-Klinik Greifswald das Training mit dem ReWalk-Exoskelett für Querschnittgelähmte evaluiert. Untersucht wurde, welche Mobilitätsziele in welcher Zeit erreicht werden konnten, wie zufrieden die Patienten mit dem Training waren und welche Auswirkungen die neu gewonnene Mobilität auf die Lebensqualität der Betroffenen hatte.
Ein vorweggenommenes Detail aus der Studie ist die Teilnehmerauswahl: Von 63 Interessenten, die einen Fragebogen zu einer ersten Einschätzung erhalten hatten, ob das Training mit Exoskelett erfolgversprechend sei, schickten 45 den ausgefüllten Bogen zurück. Nach Sichtung dieser Bögen verblieben 25 Teilnehmer, die den Einschlusskriterien entsprachen. Von diesen 25 Kandidaten nahmen 21 die zweitägige detailliertere Untersuchung vor Ort auf sich. Bei zwei Teilnehmern wurden hierbei zusätzliche Ausschlusskriterien festgestellt, sodass letztlich 19 potenzielle Teilnehmer übrigblieben. Von diesen sagten fünf aus persönlichen Gründen ab, bei fünf weiteren wurde keine Kostenübernahme zugesagt, und bei zwei weiteren führten Veränderungen des Gesundheitszustandes letztlich doch noch zum Ausschluss. Schließlich nahmen sieben Patienten (5 m, 2 w), Durchschnittsalter 48, mit Läsionshöhen von L1 bis T5 und geringer Spastizität, an der Studie teil. Diese geringe Teilnehmerzahl zeigt, dass das Training mit einem Exoskelett längst noch nicht so selbstverständlich in der Rehabilitation von Querschnittgelähmten verankert ist und auch nicht sein kann, wie es teilweise von Medien dargestellt wird. Weiterhin wird deutlich, dass eine gründliche Voruntersuchung und auch Aufklärung über realistische Chancen zwingend erforderlich sind, um für alle Seiten frustrierende Fehlversorgungen zu verhindern.
Alle sieben Teilnehmer durchliefen das vier- bis fünfwöchige intensive Training (5 × 60 min/Woche) erfolgreich und erreichten die Teilziele „Aufstehen und Hinsetzen“, „Stehen mit zwei Unterarmgehstützen“ und „Gehen von mindestens 10 Metern inkl. Kurven“. Treppensteigen mit Hilfe wurde in der Therapiezeit von vier Teilnehmern erreicht, eine Gehstrecke von 500 m von zwei Betroffenen. Teilweise war bei diesen Ergebnissen noch eine taktile Unterstützung durch eine Sicherheitsperson erforderlich. Hervorzuheben ist, dass diese Ergebnisse in deutlich kürzerer Therapiezeit erreicht wurden als in der bisherigen Literatur angegeben: Dort werden Therapiezeiten von sechs bis 24 Wochen mit je drei Trainingseinheiten beschrieben. Deutlich wird an den Ergebnissen aber auch, dass ein mehrtägiger Einsatz, wie beispielsweise beim „Schaulaufen“ auf der OTWorld in Leipzig, nur durch intensives Training bei entsprechenden Voraussetzungen zu erreichen ist.
Die Zufriedenheit der Patienten mit dem Training wurde vor allem in den Punkten Komfort, Schmerzfreiheit und Anwendungssicherheit hoch bewertet, und es wurde nicht über Atemprobleme berichtet. Der Aspekt „Förderung der Darmtätigkeit“, der häufig in der Literatur als wichtiger Faktor beschrieben wird, wurde eher durchschnittlich bewertet. Am schlechtesten wurde der Aspekt „Abnahme der Spastizität“ eingeschätzt, was aber daran liegen kann, dass bei den Teilnehmern von vornherein ein eher geringes Spastizitätsniveau vorlag.
Die Fragebögen zur Lebensqualität (SF12) zeigten für die meisten Aspekte interessanterweise sowohl vor als auch nach der Therapie nur geringe Abweichungen gegenüber der gesunden Normpopulation: Zwar wurde die physische Leistungsfähigkeit als eingeschränkt bewertet, dafür war die mentale Stärke überdurchschnittlich hoch. Signifikante Änderungen durch das Training zeigten sich nur im Bereich „Körperliche Rollenfunktion“. Hier beschreiben die Patienten einen positiven Effekt auf die Einschätzung, wozu sie sich körperlich in der Lage fühlen.
Die Studie zeigt, dass bei sorgfältiger Voruntersuchung nicht nur der physischen, sondern auch der psychischen Situation der Patienten eine Mobilisierung mit Hilfe eines Exoskeletts im klinischen Setting in relativ kurzer Zeit relativ komplikationslos möglich ist. Welche Effekte eine dauerhafte Mobilisierung auch im häuslichen Bereich auf die Lebensqualität der Patienten hat, bleibt dagegen noch zu klären.
Ludger Lastring, Bundesfachschule für Orthopädie-Technik
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- BDH Bundesverband Rehabilitation. Der BDH — Rehabilitation von neurologischen Patienten. http://www.bdh-reha.de/de/der-bdh/ (Zugriff am 08.06.2017)
- Platz T, Gillner A, Borgwaldt N, Kroll S, Roschka S. Device-Training for Individuals with Thoracic and Lumbar Spinal Cord Injury Using a Powered Exoskeleton for Technically Assisted Mobility: Achievements and User Satisfaction. ‑BioMed Research International, 2016. doi: 10.1155/2016/845901 http://downloads.hindawi.com/journals/bmri/2016/8459018.pdf (Zugriff am 08.06.2017)