We worden steeds ouder. Hoe ouder, hoe groter de kans op ouderdomsziektes, zoals een beroerte. Maar liefst drie miljoen mensen in Europa krijgen per jaar zo’n beroerte. Degenen die dat overleven, hebben een grote kans (40%) om na drie weken nog niet zelf, zonder hulpmiddelen, te kunnen lopen. Ze zullen dan moeten revalideren. Maar als steeds meer ouderen willen revalideren, worden therapeuten steeds sterker belast. Of toch niet?

Robotondersteuning

Toch niet, denkt prof. dr. ir. Heike Vallery, hoogleraar Human Motor Augmentation bij BioMechanical Engineering aan de faculteit Werktuigbouwkunde van de TU Delft. Ze bedacht samen met een Zwitsers-Nederlands consortium een robotondersteuningssysteem van 3 meter breed en 10 meter lang, dat aan het plafond bevestigd wordt, de RYSEN™. Volgens haar en dr. ir. Michiel Plooij, toen postdoc op de TU Delft en tegelijk Robotics System Engineer bij de partner Motek Medical BV, kan deze 3D lichaamsondersteuning worden gebruikt bij de revalidatie van mensen die een probleem hebben met lopen. “Als er meer robotisering is tijdens de revalidatie, kunnen mensen onafhankelijker van een revalidatietherapeut trainen. Tot nu toe ondersteunt een therapeut vaak iemand, om te voorkomen dat diegene valt. Ons systeem neemt deze ondersteuning over, zodat een therapeut minder fysieke arbeid hoeft te leveren en meer oog kan hebben voor de patiënt en het revalidatieproces”. Daarmee zou niet alleen de kwaliteit van de revalidatie kunnen verbeteren. Ook is het denkbaar dat een therapeut twee patiënten tegelijkertijd kan helpen. “Al is dat wel afhankelijk van hoe ernstig iemands loopprobleem is”, nuanceert Vallery.

Als er meer robotisering is tijdens de revalidatie, kunnen mensen onafhankelijker van een revalidatietherapeut trainen.

Oncomfortabele val

Bestaat er op dit moment dan geen enkel apparaat om te voorkomen dat iemand valt? Jawel, maar dat is meestal een kabel die aan één punt aan het plafond vast zit, vaak boven een loopband. Dreig je te vallen, dan vangt zo’n kabel je op. Het nadeel van zo’n eenvoudig systeem is dat je niet overal wordt ondersteund en dat de kracht niet regelbaar is, waardoor zo’n val heel oncomfortabel voelt. Bovendien kun je tijdens het revalideren alleen maar naar voren lopen. Het revalidatiesysteem dat de TU Delft mede ontwikkelde, pareert deze nadelen.          

RYSEN™ verrijkt de mogelijkheden voor therapeuten om revalidatie- therapie aan te bieden.

Revalidatie gebaseerd op realiteit

“Met het 3D lichaamsondersteuningssysteem kun je vrij trainen in plaats van beperkt te zijn door een loopband. Daardoor heb je veel meer mogelijkheden om in een normale loopomgeving te oefenen, waardoor je de revalidatie meer op de realiteit baseert. Zo kun je niet alleen naar voren en achteren, maar ook opzij lopen, oefenen met traplopen en andere obstakels of met rustig op een stoel gaan zitten”, zegt Vallery. “Bovendien kun je de kracht instellen zoals je wil, zodat het systeem je niet alleen kan opvangen als je valt, maar ook kan ondersteunen of verstoren, vult Plooij aan. “Daarmee verrijkt de RYSEN™ de mogelijkheden voor therapeuten om revalidatietherapie aan te bieden”.

Veilig oefenen

Dat verstoren is minder van belang voor revalidatie-patiënten. Vooral van gezonde mensen willen de onderzoekers van de TU Delft weten hoe ze reageren als ze belemmerd worden. “Wij doen onderzoek naar hoe mensen lopen, hoe robots lopen en hoe robotische hulpmiddelen mensen weer kunnen helpen lopen”, zegt Vallery. “Weten we meer over hoe we lopen, dan kunnen we beter uitvinden hoe we loopafwijkingen kunnen diagnosticeren en iemands training optimaliseren”. Zo waren onderzoekers aanvankelijk van mening dat ze iemand een zo perfect mogelijk looppatroon moesten laten maken, teneinde iemand beter te laten revalideren. Dat is inmiddels weerlegd. “De nieuwe hypothese is: je moet mensen uitdagen en zoveel mogelijk zelf laten oefenen en fouten laten maken, want dan gaan ze pas iets leren. Mensen leren van fouten, niet van perfectie. Dat kan alleen in een omgeving waar patiënten veilig kunnen oefenen en daar zijn hulpmiddelen voor nodig. Ik denk dat ons ontlastingssysteem daar een van is”.

Klinische tests

Hoeveel patiënten geholpen zouden kunnen worden en hoeveel sneller ze revalideren, daar durven de onderzoekers nog weinig over te zeggen. Dat hangt af van de eerste klinische tests met de RYSEN™, waaruit moet blijken hoe goed deze bij patiënten met een ruggengraatverwonding werkt. De TU Delft werkt hierbij samen binnen een zogenoemd Eurostars-project met het Nederlandse bedrijf Motek, het Zwitserse bedrijf GTX Medical, het revalidatieziekenhuis CRR SUVA in Sion en het Zwitserse Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL). Een jaar geleden toonden onderzoekers van deze organisaties al aan dat patiënten een verbeterde loopbeweging lieten zien, zoals een betere balans, betere coördinatie van de ledematen en het beter neerzetten van de voeten.  

Slimme mechanica met kleine motoren

De TU Delft ontwerpt in dit Europese project vooral het mechanische en het regeltechnische concept. “Patiënten stappen in een harnasje dat met banden verbonden is met de robot. De grootste onderzoeksuitdaging was dat ze zich in zijwaartse richting kunnen bewegen, want mechanisch gezien is dat het interessantste deel van het robotondersteuningssysteem”, zegt Plooij. “We zochten naar een manier om dat door middel van slimme mechanica met kleine motoren te realiseren. Dat is gelukt: dit apparaat plug je in met een standaard stekker die je thuis ook hebt, zo weinig vermogen is er nodig”. Door nog te ontwikkelen algoritmes verwachten de onderzoekers dat de robot in de toekomst leert wat iemand nodig heeft en zich automatisch afstemt op zijn behoeften. Tenminste, als de therapeut dat heeft ingesteld. “Op korte termijn zou het systeem kunnen detecteren dat je met rechts gekke stappen maakt en je kunnen trainen om dat af te leren. Op langere termijn zou het systeem kunnen leren waar je precies in het revalidatieproces zit”, zegt Vallery. 

/* */