Robotisk genoptræning

700.000 mennesker i USA får slagtilfælde hvert år, og næsten en tredjedel af dem, der overlever, mister evnen til at gå på egen hånd. Den gode nyhed er, at fysioterapi kan hjælpe mange med at genvinde tabte evner og endda gå igen.

Den dårlige nyhed er, at offentlige og private forsikringsselskaber for nylig har skåret ned i støtten til terapi. Fra 1994 til 2001 faldt varigheden af ​​rehabiliteringsophold for slagtilfældeoverlevere med en tredjedel, og Joel Stein, overlæge på Bostons Spaulding Rehabilitation Hospital, siger, at denne tendens fortsætter. En prototyperobot bygget af Evanston, IL, startup Chicago PT kan fremskynde patienternes fremskridt, så flere af dem kan gå, før vinduet til behandling lukker.

Robotten er designet til at hjælpe terapeuter med at løse en gåde. En terapeuts førsteprioritet er sikkerhed, men især i tilfælde af at genlære en patient til at gå, kan sikkerheden komme i vejen for fremskridt. At gå kræver, at du kaster dig ud af balance med det ene ben og fanger dig selv med det andet; at begå fejl i processen og tilpasse sig dem er en vigtig del af at opmuntre et slagtilfældes hjerne til at omkoble sig selv omkring sin skade.

Men sådanne fejl kan være farlige for nogle, der overlever slagtilfælde. Ifølge Chicago PT medstifter Dave Brown, en fysioterapeut og professor ved Northwestern University, da terapeuter ikke ønsker, at deres patienter kommer til skade – og ikke ønsker at skade sig selv i forsøg på at fange dem – tager de fejl på siden af ​​at sikre at patienterne ikke falder.

Chicago PTs robot giver patienter mulighed for at lave fejl sikkert. Maskinen med hjul bruger arme og en sele til at give patienterne forskellige grader af støtte og vejledning, efterhånden som deres evne til at gå forbedres. Til at begynde med kan robotten understøtte hele en patients vægt og langsomt bevæge sig lige frem, mens terapeuten kører med i en rullestol og guider patientens ben gennem gangbevægelser. Befriet fra at skulle støtte patienter, kan terapeuter være virkelig intelligente med deres hænder i stedet for blot at være en klemme for at forhindre en person i at vælte, ifølge Brown.

Efterhånden som patienterne bliver stærkere og mere koordinerede, kan en terapeut programmere robotten til at lade dem bære mere vægt og bevæge sig mere frit i forskellige retninger, gå, sparke en bold eller endda kaste sig til siden for at fange en. Robotten kan følge patientens spor lige så ubesværet som en balsaldanser, dens tilstedeværelse næsten uopdagelig, indtil den mærker, at patienten begynder at falde og hurtigt stopper et fald. I de senere stadier af fysioterapi kan robotten skubbe patienter ud af balance for at hjælpe dem med at lære at komme sig.

Brown og Michael Peshkin og Ed Colgate – begge kolleger af Brown's ved Northwestern – grundlagde Chicago PT i 2003 ved at bruge startpenge fra Rehabilitation Institute of Chicago og National Institute of Standards and Technologys Advanced Technology Program. Virksomhedens hands-on system markerede en afgang inden for det voksende område af rehabiliteringsrobotik.

Tidligere hjalp rehab-robotter hovedsageligt patienter med at udføre gentagne øvelser, med ringe involvering af terapeuter. En enhed, der er tilgængelig siden 2001 fra Hocoma i Volketswil, Schweiz, f.eks. suspenderer patienter over et løbebånd og bruger et roboteksoskelet til at bevæge deres ben gennem gangbevægelser.

De tidligste kliniske forsøg med enhver rehabiliterende robot involverede en armterapirobot udviklet ved MIT af en gruppe ledet af maskiningeniørerne Neville Hogan og Hermano Krebs. Ved hjælp af sensorer indlejret i deres robot har forskerne siden 1994 indsamlet data om mere end 250 patienters fremskridt. Deres første resultater viste, at de patienter, der var i gang med robottræningen, forbedrede sig dobbelt så meget som dem, der var i behandling uden robotter, ifølge Krebs.

Chicago PT bliver nødt til at demonstrere, at dens mere praktiske tilgang også er effektiv. Virksomheden går ind i en kritisk fase, hvor den sigter mod at placere robotter på flere hospitaler og muligvis en modelklinik, hvor terapeuter, ingeniører og patienter vil samarbejde om designforbedringer og forenklinger.

På kort sigt bliver Chicago PT nødt til at demonstrere, at robotten virker og vinde støtte fra store terapeutiske centre. På lang sigt vil dens succes, og succesen for andre virksomheder, der udvikler genoptræningsrobotter, sandsynligvis afhænge af at ændre godtgørelseslandskabet. I øjeblikket får et hospital den samme refusion for en terapeuts tid, uanset om terapeuten bruger en robot eller et elastik, siger Brown.

Ud over at bevise, at dens maskine virker og få finansiering, bliver Chicago PT nødt til at forberede sig på konkurrence, da flere og flere grupper udvikler robotter til gangterapi. MIT-gruppen har for eksempel for nylig afsløret en robot, der hjælper slagtilfælde ofre med ankelterapi og arbejder på en anden, der ligner Chicago PT'er mere. – Af Kevin Bullis

skjule