rehabilitacja robotami locomat
rehabilitacja robotami locomat

Robotyka a nowoczesne metody rehabilitacji

Współczesna rehabilitacja neurologiczna

Pacjenci neurologiczni to szerokie spektrum rekonwalescentów, posiadających bardzo zróżnicowane schorzenia. Do grupy tych schorzeń należą m.in.: udary, uszkodzenia rdzenia kręgowego, choroby neurodegeneracyjne. Mimo, iż istota tych problemów jest wspólna, tak naprawdę są one skrajnie różne. Istotą rehabilitacji neurologicznej jest to, by niezależnie od schorzenia proces terapii był jak najbardziej skuteczny i przyniósł jak najwięcej korzyści w najkrótszym czasie. Nowoczesne podejście do rehabilitacji to również odejście od założenia, że roboty to systemy dedykowane dla nielicznej grupy ludzi. Jest wręcz przeciwnie. Na dzień dzisiejszy dysponujemy w Polsce ponad czterdziestoma robotami Lokomat w różnych wersjach. Wszystkie pracują w sposób intensywny – przekłada się to na dziesiątki tysięcy osób korzystających rocznie z tego typu terapii.

Podstawową efektywności współczesnej rehabilitacji neurologicznej są przede wszystkim dowody naukowe i kliniczne:

  • Zacznij jak najwcześniej
  • W niektórych klinikach początek rehabilitacji i pionizacja następuje już po około dwudziestu czterech godzinach od wystąpienia udaru. Podstawą do rozpoczęcia terapii jest jednak ocena poziomu ryzyka które może wystąpić.

  • Trenuj funkcjonalnie
  • Wprowadzany trening rehabilitacyjny powinien być:

    1. funkcjonalny
    2. fizjologiczny
    3. o jak największej intensywności
  • Intensywność ma znaczenie: wiele powtórzeń
  • Ma tutaj zastosowanie proces neuroplastyczności mózgu. Wystarczają tysiące lub dziesiątki tysięcy powtórzeń wzorca fizjologicznego czy funkcjonalnego, by odtworzyć funkcje utracone na skutek urazu.

  • Biofeedback
  • Wszelkiego rodzaju sprzężenie zwrotne biologiczne. Może to być biofeedback wzrokowy, słuchowy – każdy rodzaj jest dodatkowym, pozytywnym elementem leczenia. Informacja zwrotna znacznie zwiększa zaangażowanie pacjenta w terapię. Powoduje, iż efekty treningu będą bardziej widoczne oraz wystąpią dużo szybciej. Biofeedback „prowokuje” również możliwość trenowania powyżej swoich założeń treningowych.

  • Trenuj ponad obecne możliwości
  • Zapewnij aktywne uczestnictwo w terapii pacjenta i jego motywację
  • Kluczowym czynnikiem każdej terapii jest to, żeby była prowadzona w sposób aktywny (o ile jest to możliwe). Ćwiczenia bierne nie są złe, lecz dużo większą efektywność przynoszą zajęcia, w które pacjent jest aktywnie zaangażowany.

hocoma total solution - wykres rehabilitacyjny

Hocoma Total Solution

Hocoma to producent ze Szwajcarii. Pierwszy na świecie twórca robota do reedukacji chodu Lokomat, którego nazwa używana jest jako synonim nazwy terapii związanej ze zrobotyzowaną reedukacją chodu. Firma Hocoma zaproponowała zbiór urządzeń (rys. powyżej), które z punktu widzenia skali FAC (Functional Ambulation Categories) pozwala na uwzględnienie poszczególnych etapów terapii rehabilitacji. Celem tego jest stworzenie terapii holistycznej, która stanowić będzie kontinuum opieki nad pacjentem.

Zaproponowany zestaw urządzeń terapeutycznych to idea stworzenia nowoczesnego centrum rehabilitacji, w którym terapia miałaby charakter ciągły. W tego typu centrum rehabilitacyjnym możliwe jest planowanie poszczególnych etapów, lub możliwości terapii, które mogą po sobie następować. Poniżej zostaną przedstawione szczegółowo poszczególne etapy rehabilitacji.

  1. Mobilizacja i pionizacja
  2. wykres przedstawiający skutki długiego leżenia w łóżku Przeciągłe leżenie bardzo szybko przynosi negatywne efekty, które przekładają się na długotrwałe konsekwencje. Propozycja sprzętu Hocomy o nazwie Erigo ma za zadanie pionizować pacjenta w jak najkrótszym czasie od momentu wystąpienia urazu. Dzięki temu, że system posiada zrobotyzowane prowadnice symulujące ruch kroczenia, aktywuje on centralny układ nerwowy i mięśnie kończyn dolnych. Pozwala to na uruchomienie pompy mięśniowej, co powoduje obniżenie ryzyka spadku ciśnienia tętniczego. Dodatkowo system ten wyposażony jest w system funkcjonalnej elektrostymulacji.

    Informacja

    Funkcjonalna elektrostymulacja jest rewolucyjnym systemem. Według przewidywań niedługo odmieni ona rynek nowoczesnej rehabilitacji. Różnica między tradycyjną a funkcjonalną elektrostymulacją sprowadza się do bardzo zsynchronizowanego działania względem ruchu. Przy ośmiu kanałach FES stosowanych w Erigo funkcjonalna elektrostymulacja pobudza odpowiednie grupy mięśniowe. Pobudzenie to odbywa się w pełnej korelacji z odtwarzaną funkcją kroczenia.

    Korzyści wypływające z zastosowania wczesnej mobilizacji:

    • niwelacja wystąpienia zaburzeń ortostatycznych,
    • skuteczne wsparcie intensywności przepływu krwi i wzrost tolerancji ortostatycznej,
    • pozytywny wpływ na funkcje motoryczne, siłę mięśniową oraz przepływ krwi,
    • po spionizowaniu można rozpocząć trening funkcjonalny.
  3. Powtarzalny i fizjologiczny trening chodu
  4. obraz przedstawiający cechy terapii na robocie Lokomat

    „Trening na Lokomacie generuje stymulację aferentną fizjologicznego wzorca chodu, którą jako terapeuci nie jesteśmy w stanie przetransferować pacjentowi.”

    Mayle Vega, Director Fundación Nipace, Guadalajara (Spain)

    Urządzenie Lokomat to „w pełni zautomatyzowana orteza”. Dzięki temu urządzeniu pacjent spionizowany może być przywracany do sprawności poprzez trening funkcjonalny zdecydowanie szybciej. Lokomat jest sterowany w odpowiedni sposób poprzez silniki, które umożliwiają skontrolowany ruch. Może być ustawiony w sposób symetryczny lub asymetryczny; możliwe jest też dynamiczne odciążenie pacjenta. Stanowi on także jeden z czynników wpływających w dużym stopniu na zaistnienie neuroplastyczności mózgu. To, co istotne dla systemu Lokomat, to to, że przy pełnej kontroli wzorca jesteśmy w stanie prowadzić proces rehabilitacji w sposób bardzo zindywidualizowany. Bardziej zaawansowane urządzenia tego typu. Niestety na dzień dzisiejszy dostępne są w Polsce jedynie dwa, jedno z nich w Ortopedyczno – Rehabilitacyjnym Szpitalu Klinicznym im. W Degi UM w Poznaniu. Prowadzone są tam terapie dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym. Wykorzystują system, który nie tylko pozwala prowadzić zrobotyzowaną reedukację chodu, ale również dodaje wyznacznik związany z rotacją i przemieszczeniem w płaszczyźnie czołowej.

    chłopiec ćwiczący na robocie Lokomat

    System FreeD zastosowany w urządzeniu Lokomat®Pro umożliwia przesunięcie boczne o dwa centymetry w stosunku do centrum osi ruchu (4 cm całkowitego przesunięcia). To, co odróżnia system Lokomat od innych robotów istniejących na rynku, to możliwośc pełnej kontroli amplitudy rotacji i wychylenia w płaszczyźnie czołowej. Oznacza to, że pacjent nie jest narażony na jakiekolwiek urazy, które mogą pojawiać się w obrębie stawu biodrowego lub kolanowego. Ponad to jesteśmy w stanie zwiększać amplitudę wraz z progresem funkcjonalności, która pojawia się u pacjenta.

    wykres wychylenia podczas terapii robotem Lokomat

  5. Trening na ziemi i trening balansu
  6. Jeśli pacjent jest na etapie, w którym nie wymaga w pełni zrobotyzowanej reedukacji chodu, możemy przejść do etapu zdecydowanie bardziej funkcjonalnego. Na przykładzie systemu Andago, który jest pewnego rodzaju „bramką” śledzącą ruch pacjenta i za nim podąża. Jego najważniejszą funkcją jest to, iż pacjent porusza się w nim samodzielnie. Jest to tym samym kolejny etap kontinuum procesu rehabilitacji, w którym możemy skupić się na unikaniu, omijaniu przeszkód, chodzeniu slalomem lub pokonywaniu stopni. Wcześniej ten typ terapii odbywał się po prostu na schodach stacjonarnych i torach do nauki chodu z poprzeczkami poprzecznymi. W wypadku robota Andago proces ten jest o wiele bardziej zautomatyzowany, uwzględnia on również pełną dynamikę chodu. Pacjent jest odciążony w sposób dynamiczny (fizjologiczny), dzięki czemu rehabilitacja jest dla niego w pełni bezpieczna.

  7. Zdolność adaptacji chodu
  8. Po ustawieniu pacjenta z uwzględnieniem wszystkich funkcji lokomotorycznych pojawia się aspekt funkcji poznawczych. Jak korzystać z przywróconych funkcji ruchowych? W systemie Hocoma Total Solution jest koncepcja bieżni C-Mill. Jest to jedna z największych bieżni na świecie (3 metry dł.). Bieżnie te wykorzystują przede wszystkim projekcje na pasie. Nazywana jest potocznie rzeczywistością wirtualną/rozszerzoną rzeczywistością wirtualną. Umożliwia ona nauczenie pacjenta pewnego rodzaju zachowań. Może to być np.

    • omijanie przeszkód na drodze (np. kałuże, dziury),
    • adaptacja prędkości poruszania się (przyspieszanie i zwalnianie),
    • przechodzenie nad przeszkodami.

    Często pacjenci nie są uczeni „reaktywnego” chodu, a jest to jeden z najbardziej kluczowych elementów powrotu do codzienności i pełnej sprawności.

obraz przedstawiający cechy terapii z pomocą bieżni C-Mill
sześć zdjęć przedstawiających wizualizacje na bieżni Simi

Wszystkie te urządzenia łączą się w jeden spójny system rehabilitacyjny. Na koniec terapii warto poddanego jej pacjenta ocenić, a ocenę wpisać w cały proces rehabilitacji. Samo usprawnianie i przywracanie funkcji jest bardzo istotne, natomiast wskazanie, czy proces przywracania pacjenta był przeprowadzony w sposób jak najbardziej efektywny. Na podstawie oceny terapii i innych doświadczeń warto sobie zadać istotne pytania:

  • Czy można było wprowadzić zmiany, które przyniosłyby korzyści szybciej?
  • Czy można było wprowadzić zmiany, które pozwoliłyby na osiągnięcie większej symetrii?
  • Czy możliwe było osiągnięcie dłuższego kroku poprzez wprowadzenie innego rodzaju rozwiązań w sposób bardziej efektywny?

wykres przedstawiający ocenę funkcji chodu z wykorzystaniem wbudowanej platformy

Bardzo ważne we współczesnej rehabilitacji jest korzystanie przez fizjoterapeutów i ludzi związanych z fizjoterapią (np. inżynierowie biomedyczni, biomechanicy) z publikacji naukowych. Na dzień dzisiejszy publikacji konferencyjnych lub z czasopism jest bardzo dużo, jednak nie zawsze ich jakość jest zadowalająca. Warto jednak korzystać z systemów typu Google scholar albo Pubmed i zawartej w nich wiedzy. W Polsce jest bardzo dużo wysokiej jakości specjalistów, lecz niestety podejście i chęć do dzielenia się wiedzą jest wciąż dość ograniczone. Warto pamiętać, że im więcej jest dokumentacji i dostępnej wiedzy, tym wprowadzanie nowych systemów staje się łatwiejsze, a możliwości innowacyjnej rehabilitacji szerzej dostępne.

Prelekcja nt. „Robotyka a nowoczesne metody rehabilitacji” podczas konferencji Reha Innovations 2021 w Krakowie – Jerzy Bartodziej, Dyrektor ds. neuorehabilitacji i diagnostyki w firmie Meden-Inmed