Revalidatierobots zorgen voor vergaande fysiotherapie

Arno Stienen ontwikkelde drie nieuwe revalidatieapparaten voor revalidatie van de arm en schouder, vooral voor patiënten die als gevolg van een beroerte een verlamming hebben. De nieuwe therapie wordt minder arbeidsintensief voor therapeuten en werkt efficiënter.

Patiënten met een verlamde schouder/arm kunnen gemakkelijker en sneller een complexe beweging uitvoeren en komen verder dan met de oude therapie. Naar schatting kunnen de revalidatieapparaten jaarlijks tienduizenden patiënten in Nederland helpen. Ook complexe botbreuken kunnen straks behandeld worden met deze nieuwe hulpmiddelen.

Jaarlijks krijgen 41.000 mensen in Nederland een beroerte, waarvan 80% eenzijdig geheel of gedeeltelijk verlamt raakt. Deze verlamming kan zowel optreden aan het been als ook aan de arm en schouder. Het aantal in leven zijnde patiënten wordt geschat op 230.000. Voor deze patiënten kunnen revalidatierobots dan ook een grote uitkomst bieden.

Revalidatierobots zijn belangrijk voor de toekomst van de revalidatietherapie. Er zullen steeds meer patiënten komen als gevolg van de vergrijzing. Aan de andere kant is er een gebrek aan (fysio)therapeuten die patiënten kunnen revalideren. Voor therapeuten zal het werk veel efficiënter worden. Eén therapeut kan namelijk drie apparaten, met daarin drie patiënten, gelijktijdig behandelen. Het werk wordt voor de therapeut dan ook minder geestdodend en er zullen minder fouten gemaakt worden. Uit eerste experimenten is gebleken dat patiënten gemakkelijker en sneller een complexe beweging kunnen uitvoeren. Kon de patiënt met de oude therapie alleen de knoop naar het knoopgaatje van een blouse brengen, met de nieuwe therapie kan de patiënt ook de knoop door het knoopgaatje halen. Robots maken de therapie productiever en minder arbeidsintensief voor therapeuten en leuker voor patiënten.

Een ander groot voordeel is dat de robots nauwkeurigere metingen kunnen verrichten en systematisch meer gegevens genereren. Ze leveren daarmee objectievere data voor artsen, therapeuten en wetenschappers.

Fietsschijfremmen
Robotgeassisteerde therapie van de schouder en elleboog verbetert de motorische beheersing van deze gewrichten, en werkt waarschijnlijk ook beter dan de conventionele therapieën. Intensieve en taakspecifieke oefeningen, bestaande uit actieve en herhaalde bewegingen zoals de knoop naar het knoopgaatje brengen, geven de beste resultaten. Stienen ontwikkelde hiervoor drie nieuwe revalidatiehulpmiddelen: de Freebal, de Dampace en de Limpact.

De Freebal, het eerste revalidatieapparaat, is een gespecialiseerd gewichtsondersteuningssysteem. Een gewichtsondersteuningssysteem is een systeem dat het gewicht van de eigen arm compenseert. Het apparaat is minder complex en heeft een groter bewegingsbereik dan soortgelijke apparaten. Een eerste onderzoek liet zien dat de Freebal de bewegingsruimte van de verlamde arm onmiddellijk vergroot. De Freebal voldoet aan de gestelde patiënteneisen, en kan het mogelijk maken dat deze patiënten eerder overstappen op meer motiverende, functionelere training, zoals het oppakken en verplaatsen van een glas melk. 

De Freebal. Het apparaat geeft gewichtsondersteuning aan de arm. De pols en de elleboog worden ondersteund door twee slings die via kabels verbonden zijn aan het twee onafhankelijke mechanismen.

Het tweede revalidatieapparaat, de Dampace, maakt gebruik van fietsschijfremmen om de trainingsweerstand te verhogen. Alleen bewegingen die de patiënt toch al kon maken, worden zwaarder gemaakt voor een hogere trainingsintensiteit. De robot kan zichzelf uitlijnen op de gewrichten van de patiënt. De robot maakt de therapeutische bewegingen selectiever, intensiever en heeft een goede controle over de arm. Naast dit taakgerichte oefenen kan de patiënt ook niet-taakgericht oefenen. Zo is er een applicatie waarbij hij een racespel op de computer moet spelen. Hij stuurt en geeft gas met respectievelijk bewegingen van de elleboog en de schouder. Spelenderwijs leert hij zo om de gewrichten weer onafhankelijk van elkaar te besturen. De laatste robot, de Limpact, gaat verder op het ontwerp van de Dampace door verbeteringen aan te brengen in het ontwerp en door de schijfremmen te vervangen door actieve motoren. Met dit apparaat kunnen bewegingen ook actief tegengewerkt of juist ondersteund worden. 

De Dampace, aangedreven door fietsschijfremmen op de draaiassen van de schouder en de elleboog kunnen gecontroleerde weerstand geven. De Dampace lijnt de gewrichtsassen van de robot automatisch uit met de gewrichten van de patiënt.