Schneller fit werden nach dem Schlaganfall

Niels Will vom DFKI mit einem Exoskelett

Niels Will mit einem Exoskelett für den Oberkörper. Ein Forschungsziel besteht in der Reduktion des Gewichts: Zurzeit muss der Nutzer noch 24 Kilogramm schultern.
Foto: Annemarie Hirth / DFKI Robotics Innovation Center

Niels Will, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Robotics Innovation Center des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen, arbeitet an neuen Lösungen für den Einsatz von Robotern in der Rehabilitation. Im Interview erklärt er die Möglichkeiten für Patienten und Therapeuten.

Welche Chancen bietet Robotik im Reha-Bereich?

Grundsätzlich lassen sich zwei Anwendungsfälle unterscheiden: Zum einen die Kompensation verlorener körperlicher Fähigkeiten, beispielsweise durch einen Roboterarm am Rollstuhl, der ein Glas Wasser aufnimmt und zum Trinken an den Mund führt. Zum anderen können Robotiklösungen aber auch helfen, Fähigkeiten im Rahmen einer Therapie wieder herzustellen. Ein Beispiel dafür sind Schlaganfallpatienten: Funktionen, die in den abgestorbenen Arealen des Gehirns angesiedelt waren, können oft in anderen Regionen des Gehirns wieder angelernt werden. Dafür ist jedoch intensives Training notwendig. Roboter können hier unterstützend tätig werden, um das therapeutische Personal zu entlasten. Zusätzlich können sie dazu beitragen, dass Patienten weiter regelmäßig trainieren, wenn sie nach der stationären Reha wieder zu Hause sind.

Kann dadurch der Behandlungserfolg verbessert werden?

Grundsätzlich ja. Ziel ist es, den Patienten so viel Autonomie zurückzugeben wie möglich. Ein Schlaganfallpatient kann mit einem Reha-Roboter teilweise eigenständig trainieren, ohne auf einen Therapeuten angewiesen zu sein. Diese Autonomie erhöht die Motivation, was für den Therapieerfolg sehr wichtig ist. Zudem können neue Therapiemöglichkeiten erschlossen werden. Die Roboter können ein großes Portfolio unterschiedlicher Übungen durchführen, sie können aber gleichzeitig auch stärker auf die individuellen Interessen der Patienten eingehen. Bei motorischen Übungen lassen sich Situationen aus dem täglichen Leben nachstellen, die dem Patienten wichtig sind.

Sind damit auch wirtschaftliche Vorteile verbunden?

Ja, denn motorische Behandlungen sind häufig sehr arbeitsintensiv. Wenn ein Reha-Roboter die Therapeuten entlastet, können sie möglicherweise mehrere Patienten gleichzeitig betreuen. Dabei geht es nicht darum, Personal abzuschaffen, sondern darum, den wachsenden Bedarf an diesen Leistungen zu decken. Es gibt einen Mangel an gut ausgebildeten Fachkräften und eine Zunahme an chronisch Kranken. Die besten Therapieerfolge werden oft erzielt, wenn viel mit den Patienten gearbeitet wird, besonders in einem frühen Stadium der Reha. Wir sehen gute Chancen, dies bei überschaubaren Kosten zu ermöglichen.

Welche Lösungen sind aktuell schon am Markt verfügbar?

Es gibt bereits verschiedene Exoskelette. Das sind Systeme, die den Körper oder einzelne Gliedmaßen von außen stützen. In Verbindung mit Motoren und Sensoren können sie auch Bewegungen umsetzen. So kann ein Exoskelett beispielsweise die Laufbewegung führen, damit ein Schlaganfallpatient sie wieder neu lernt. Von der Mobilität her sind die zurzeit verfügbaren Systeme allerdings noch sehr eingeschränkt.

Woran forscht das DFKI?

Das DFKI hat Exoskelette ursprünglich im Zusammenhang mit der Raumfahrt erforscht. Dort geht es darum, Roboter an entfernten Orten bedienen zu können, beispielsweise auf anderen Planeten. Dazu kann sich der Anwender ein Exoskelett anlegen, das mit Sensoren ausgestattet ist, und die gleichen Bewegungen werden dann vom Roboterarm ausgeführt. Das Prinzip kann aber auch umgedreht werden, sodass die menschlichen Gliedmaßen vom System geführt werden, um bestimmte Bewegungen neu zu erlernen. Ein Vorteil des Exoskeletts besteht darin, dass es viele unterschiedliche Kontaktpunkte hat – es kann beispielsweise den Ellenbogen, die Schulter und die Hand individuell bewegen und dabei für einen optimalen Ablauf sorgen. Wir arbeiten besonders an der Hardware: Wie muss das Exoskelett aufgebaut sein, damit es seinen therapeutischen Zweck erfüllt?

Bis jetzt haben wir uns auf den Oberkörper konzentriert. Unser nächstes Ziel ist die Entwicklung eines Ganzkörper-Exoskeletts. Am Ende wollen wir ein System entwickeln, das in fünf bis zehn Jahren tatsächlich an Patienten gelangen und verkauft werden kann.

Glauben Sie, dass solche Systeme von den Patienten und Therapeuten akzeptiert werden? Die Vorstellung, von Maschinen behandelt zu werden, ist für viele Menschen ja zunächst einmal ungewohnt.

Die meisten Patienten greifen nach jeder Möglichkeit, die sich bietet, um ihren Zustand zu verbessern, und Reha-Roboter werden die Therapie positiv beeinflussen. Therapeuten werden sich ebenfalls auf die Technologie einlassen, wenn sie sehen, dass sie ihre Arbeit unterstützt. Natürlich wird der Roboter auch immer nur eine Möglichkeit von mehreren sein. Das Krankenhaus wird sich nicht zur automatisierten Fabrik entwickeln – menschlicher Kontakt wird sich nicht ersetzen lassen. Neue Technologien können aber dazu beitragen, Patienten ein Stück Autonomie zurückzugeben. Das führt zu einer spürbaren Verbesserung der Lebensqualität, denn es ist sehr belastend, wenn man ständig auf die Hilfe anderer Menschen angewiesen ist.

Im Rahmen der Weiterbildungsinitiative Robotik haben Sie als Referent in einem Workshop die Chancen der Reha-Roboter vorgestellt. Auf welche Resonanz ist der Workshop getroffen?

Der Workshop war sehr erfolgreich – wir hatten zwölf Teilnehmer geplant, aber es kamen mehr. Dabei waren Orthopädietechniker, Ärzte, Therapeuten, Psychotherapeuten, Exoskeletthersteller und auch ein Patient. Es ging uns zunächst darum, das nötige Hintergrundwissen zu vermitteln, um aktuelle Handlungsmöglichkeiten und die weitere Entwicklung einschätzen zu können. Am Ende hatten wir noch eine rege Diskussion.

Diese übergreifenden Kontakte sind sehr wichtig, denn das komplexe Thema kann nicht nur von einer Fachdisziplin bearbeitet werden. Es bringt auch nichts, wenn wir uns in der Forschung etwas ausdenken, was nicht praxistauglich ist. Wir wollen mit Therapeuten, Patienten und Herstellern ermitteln, was benötigt wird.

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