Co to jest egzoszkielet

Egzoszkielet jest urządzeniem, które mocuje się na zewnętrz ciała pacjenta. Ma on za zadanie wzmocnić wszystkie, grupy mięśni lub tylko te części ciała, które uległy uszkodzeniu albo sygnały z układu nerwowego nie są do nich przesyłane od urodzenia chorego.

Początkowo egzoszkielety miały znaleźć zastosowanie jedynie w wojsku. Ich pierwotnym celem miało być wsparcie żołnierzy na polu walki. Ubrani w egzoszkielety mieli nie odczuwać obciążeń związanych z noszeniem broni i skupić się tylko na działaniach zbrojnych.

Jednak szybko dostrzeżono wielki potencjał egzoszkieletu w medycynie, który umożliwił osobą cierpiącym na zaburzenia motoryczne powstałe na skutek powikłań po chemioterapii lub urazie rdzenia kręgowego. Coraz częściej egzoszkielet jest kluczowym elementem usprawniania osób ze stwardnieniem rozsianym lub porażeniem mózgowym.

Jak działa egzoszkielet w reedukacji chodu ?

Egzoszkielet posiada modularną konstrukcję, która umożliwia łatwe i samodzielne zakładanie oraz zdejmowanie urządzenia w zaledwie kilka minut. Egzoszkielet bardzo ściśle przylega do ciała pacjenta, dzięki czemu przywraca mu tak istotne dla poczucia bezpieczeństwa wrażenie stabilności całego ciała.

Egzoszkielet zasilany jest mechaniczne lub z wykorzystaniem baterii, które pozwala na trening chodu w warunkach dynamicznego odciążenia z symulacją wzorca chodu dla poszczególnych segmentów kończyn dolnych z możliwością dowolnego ustawienia parametrów chodu:

• prędkość,
• długość kroku,
• zakresy ruchu w stawach biodrowych i kolanowych.

Co ważne podczas takiego treningu wykonywany jest tylko chód prawidłowy pod względem fizjologicznym. Nie ma możliwości by doszło na przykład do krzyżowania nóg, kierowania stóp do środka albo innego nieprawidłowego ruchu. Egzoszkielet posiada specjalnie zaprojektowaną ortezę stawu skokowego z włókna węglowego, która z łatwością dopasowuje się do butów, dzięki czemu świadomość zmiany powierzchni jest znacznie większa, podobnie jak stymulacja aferentna.

Wskazania do korzystania z egzoszkieletu w reedukacji chodu

• stany po udarach (mózgowych bądź rdzeniowych),
• stany po urazach rdzenia kręgowego,
• urazy mózgu,
• stwardnienie rozsiane (SM),
• dziecięce porażenie mózgowe (MPD),
• Endoprotezy (np. stawu biodrowego),
• choroby zwyrodnieniowe stawów kończyn dolnych (np. zwyrodnienia stawu kolanowego),
• rdzeniowy zanik mięśni,
• osłabienia mięśni wynikłe z braku ruchu,
• Paraplegia (SCI),
• Choroba Parkinsona (PD),
• Konieczność stałego cewnikowania pęcherza moczowego.

Przeciwskazania do korzystania z egzoszkieletu w reedukacji chodu

• ciężkie stałe przykurcze dotykające kończyn dolnych (biodra, kolana, stawy skokowe),
• masa ciała większa niż 135 kg,
• pacjenci z dysplazją kości lub chrząstki),
• niestabilność kości (nieskonsolidowane złamania, niestabilny kręgosłup, ciężka osteoporoza, rzekome zwyrodnienie stawów),
• przeciwwskazania ze strony układu sercowo – naczyniowego,
• zachowania niewspółpracujące lub agresywne, takie jak przejściowy zespół psychotyczny,
• ogólnie pacjenci, którym nakazano pozostanie w łóżku lub unieruchomienie (np. zapalenie kości i szpiku lub inne zaburzenia zapalne / zakaźne),
• zaburzenia naczyniowe kończyn dolnych.

Korzyści płynące ze stosowania terapii z wykorzystaniem egzoszkieletu

• Umożliwienie lub poprawa chodu,
• Polepszenie wytrzymałości organizmu,
• Normalizacja parametrów fizjologicznych organizmu,
• Lepsza symetria bioder,
• Prawidłowa postawa ciała pacjenta,
• Znaczna poprawa jeśli chodzi o zachowywanie równowagi,
• Pełniejsze dotlenienie organizmu,
• Poprawa napięcia mięśniowego,
• Zwiększenie siły mięśni w kończynach dolnych,
• Poprawa ukrwienia całego organizmu,
• Pobudzenie receptorów czuciowych,
• Zwiększona diureza,
• Regulacja rytmu snu i czuwania,
• Poprawa pracy jelit,
• Poprawa pracy organów wewnętrznych,
• Zmniejszenie intensywności bólu w obrębie pleców,
• Poprawa funkcjonowania psychicznego pacjenta i jego otoczenia,
• Zwiększenie motywacji do dalszego leczenia.

Wady korzystania z egzoszkieletu

• Ograniczona dostępność do urządzenia,
• Wysoka cena zakupu,
• Wysoka cena sesji z rehabilitantem,
• Konieczność wsparcia przez osobę trzecią, która steruje urządzeniem,
• Konieczność wymiany baterii.

Rodzaje egzoszkieletów

Obecnie rozróżniamy dwa typy egzoszkieletów:

pasywne – wspierają osoby ze zdiagnozowanymi określonymi dysfunkcjami narządu ruchy wyłącznie za pomocą środków mechanicznych takich jak systemy linek lub sprężyn, przyjmując obciążenia jako swego rodzaju przeciwwagę i przekształcając ją w energię. Zwłaszcza przy podnoszeniu dużych ciężarów, obciążenie może zostać zredukowane za sprawą pasywnego egzoszkieletu nawet do 40%.

aktywne – oferują dodatkowe zewnętrzne wsparcie dzięki silnikom lub systemom pneumatycznym, które działają na stawach i w innych newralgicznych punktach ciała pacjenta. Egzoszkielety aktywne stanowią większe wsparcie, kosztem większego ciężaru i ograniczenia czasu pracy wynikające z mocy baterii.

Podsumowanie

Niewiele jest badań naukowych poświęconych skuteczności terapii egzoszkieletem w Polsce. Należy sięgnąć do literatury anglojęzycznej, gdzie znajdziemy sporo doniesień na ten temat. Jednym z ciekawszych opracowań jest metaanaliza skuteczności leczenia egzoszkieletem w grupie osób z urazem rdzenia kręgowego.

Rezultaty badania zostały podzielone na 4 kategorie:

• badania ambulatoryjne,
• wymogi fizyczne pacjentów,
• korzyści zdrowotne,
• bezpieczeństwo.

111 pacjentów wzieło udział w 14 badaniach, które później stały się podstawą do stworzenia metaanalizy.

Pacjenci sygnalizowali poprawę we wszystkich 4 obszarach. Najbardziej widoczna była poprawa parametrów fizjologicznych i poprawa komfortu psychicznego. Brali oni udział w sesjach terapeutycznych z wykorzystaniem egzoszkieletu trzy razy w tygodniu zazwyczaj po godzinie lub dwie. Rehabilitacja trwała przez 24 tygodnie.

Trening obejmował naukę poruszania się na zewnętrz, naukę omijania przeszkód oraz wspinanie się i chodzenie po schodach. Nie zapomniano o wykonywaniu czynności dnia codziennego w egzoszkielecie¹.

Patrząc na korzyści z wykorzystania egzoszkieletu w różnych gałęziach gospodarki, a zwłaszcza w medycynie z całą mocą i wszelkimi środkami należy popularyzować korzystanie z tych urządzeń i czynić je bardziej dostępnym. Ma to znaczenie nie tylko dla zapobiegania ekonomicznym, społecznym i psychologicznym skutkom już powstałego inwalidztwa, ale może być kluczowym elementem w integracji osób dotkniętych kalectwem z resztą społeczeństwa oraz ich powrót do normalnego życia.

Piśmiennictwo

¹ Miller, Zimmermann,, Herbert 2016