Roboty rehabilitacyjne pozwalają pacjentom po urazach kręgosłupa wstać z wózka. W Polsce jest jedno takie urządzenie sterowane myślą

– Pacjent z urazem rdzenia kręgowego nie w każdym przypadku jest dziś skazany na wózek inwalidzki – wskazuje Jacek Walukiewicz, prezes Constance Care. Dla części z nich szansą na powrót do sprawności są innowacyjne metody rehabilitacji, zwłaszcza z wykorzystaniem egzoszkieletów i robotów. Jednym z najbardziej zaawansowanych technologicznie urządzeń jest opracowany w Japonii, sterowany myślą egzoszkielet HAL, który wzmacnia impuls elektryczny wysyłany przez mózg do mięśni kończyn dolnych. W Polsce jest na razie tylko jedno tego typu urządzenie. Jednak rynek robotyki rehabilitacyjnej na całym świecie rozwija się błyskawicznie – do 2026 roku jego wartość ma już wzrosnąć z obecnych 530 mln do ponad 2,6 mld dol.

– Przed lekarzami i fizjoterapeutami stoi dziś ogromne wyzwanie. To muszą być specjaliści, którzy nie tylko świetnie znają ciało człowieka, oni muszą być też psychologami technologicznymi. Dostępną technologię muszą jak najlepiej wykorzystać do tego, aby pomóc pacjentowi. To jest dziś ich oręż w pracy – mówi agencji Newseria Biznes Jacek Walukiewicz, prezes kliniki Constance Care, która na początku listopada br. zadebiutowała na NewConnect.

Neurolodzy, specjaliści rehabilitacji i fizjoterapeuci dysponują coraz nowszymi metodami rehabilitacji w schorzeniach i urazach ośrodkowego układu nerwowego. W przypadkach uszkodzenia mózgu i rdzenia kręgowego u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, dystrofią mięśniową, chorobą Parkinsona, po przebytych udarach, sparaliżowanych i z niedowładami kończyn coraz powszechniej stosuje się dziś egzoszkielety i roboty rehabilitacyjne.

– Nie każdy pacjent jest w stanie wrócić do chodzenia, do samodzielności w chodzeniu, ale każdy pacjent ma szansę na poprawę swojego stanu zdrowia – podkreśla prezes kliniki Constance Care. – Roboty nie zastępują człowieka, nie wykonują za niego pracy, ale mu pomagają w tym, co on chce wykonać. Aby pomogły w sposób maksymalny, to specjalista, który obsługuje te urządzenia, powinien znać potrzeby pacjenta i skomponować wszystkie działania w jedną całość, żeby stworzyć optymalny wariant terapii.

Roboty rehabilitacyjne pionizują pacjenta i umożliwiają mu wykonywanie fizycznych ruchów. Wspierają regenerację struktur mięśniowych i stawowych, poprawiając funkcjonowanie wielu narządów i układów wewnątrz organizmu. Pomagają też poprawić zakres, szybkość bądź precyzję ruchu.

Takie zautomatyzowane maszyny terapeutyczne opierają się na czujnikach i siłownikach do wspierania masy ciała oraz kontrolowania ruchu, prędkości, kierunku i wzorców koordynacji stawów. Rejestrują też dane dotyczące ruchu, które mogą być wykorzystywane przez lekarzy i fizjoterapeutów w celu zwiększenia intensywności terapii.

– Bez robota terapia rehabilitacyjna jest w zasadzie ograniczona tylko do działań wykonywanych przez fizjoterapeutę – mówi Jacek Walukiewicz. – Najważniejszym elementem w każdego typu rehabilitacji jest rehabilitacja chodem, niezależnie od tego, czy pacjent może poruszać kończynami dolnymi, czy też nie. Jeżeli nie może, mamy tzw. roboty pasywne, które poruszają za niego kończynami dolnymi. Natomiast jeżeli pacjent może poruszać kończynami, wtedy wykorzystuje się zarówno pasywne, jak i aktywne. Te urządzenia dają fizjoterapeucie ogromne możliwości pracy z pacjentem. Dzięki nim mózg pacjenta zaczyna rozumieć, że jego kończyny dolne funkcjonują.

Jednym z najbardziej zaawansowanych technologicznie robotów do rehabilitacji jest lekki, wykonany ze specjalnego tworzywa egzoszkielet HAL (Hybrid Assistive Limb, Hybrydowa Kończyna Wspomagająca). Został stworzony w japońskiej Dolinie Krzemowej, na uniwersytecie w Tokio, przez firmę Cyberdyne. Dziś w Europie jest jedynie kilka tego typu urządzeń, w Polsce – raptem jedno.

– HAL jest na razie jedynym na świecie aktywnym egzoszkieletem – takim, który pomaga, ale nie zastępuje ruchu. To urządzenie czyta informację idącą z mózgu człowieka – wyjaśnia ekspert. – Następuje rzeczywista nauka chodzenia od nowa. Egzoszkielety pasywne mają guzik, program i poruszają kończyną za pacjenta. To urządzenie tego nie robi.

Egzoszkielet HAL wzmacnia impuls elektryczny wysyłany przez mózg do mięśni kończyn dolnych i stymuluje je. Następnie mięśnie, wykonując ruch, dają zwrotną informację do mózgu. To sprzężenie zwrotne, czyli tzw. biofeedback nerwowo-mięśniowy.

Innymi słowy: kiedy powstaje wola chodzenia, mózg wysyła polecenie w postaci impulsu nerwowego, który przenoszony jest przez rdzeń kręgowy, a dalej przez nerwy obwodowe bezpośrednio do mięśni nóg. Te odpowiadają na polecenie z mózgu, robiąc krok. Sprawny człowiek nie zastanawia się nad tym mechanizmem. Jednak w wyniku urazu rdzenia kręgowego ten mechanizm może być zaburzony lub całkowicie przestać funkcjonować. Sygnał wysyłany przez mózg do mięśni kończyn dolnych dociera jako bardzo słaby impuls, niewystarczający do zainicjowania ruchu. W efekcie pacjent zostaje unieruchomiony w łóżku lub na wózku inwalidzkim. Jednak jeśli uraz rdzenia nie jest całkowity, a pacjent z porażeniem kończyn dolnych wciąż odbiera bodźce czuciowe, istnieje jeszcze szansa na powrót do sprawności.

– Japończycy rozpoczęli rehabilitację przy użyciu tego urządzenia z pacjentami po udarach, urazach rdzenia kręgowego i z innymi schorzeniami neurodegeneracyjnymi w 2013 roku, a u nas ten robot znalazł się w 2016 roku. Na świecie pomógł tysiącom osób – w Europie taką terapię przeszło kilkuset pacjentów, my w Polsce pomogliśmy kilkudziesięciu. Mamy sporo pacjentów, którzy zostawili u nas swoje wózki, którzy mieli nie chodzić, a poszli do domu na własnych nogach – mówi Jacek Walukiewicz.

Jak podkreśla, taka terapia jest jednak długotrwała i zajmuje kilka miesięcy, w trakcie których pacjent musi nosić egzoszkielet kilka razy w tygodniu, po kilka godzin dziennie, równolegle pracując z fizjoterapeutą.

HAL stwarza lekarzom i fizjoterapeutom całkowicie nowe możliwości, pozwalając na innowacyjne prowadzenie rehabilitacji. Taka terapia jest jednak przewidziana tylko dla pacjentów z zaburzeniami chodu, którzy wciąż mają zachowaną minimalną funkcję kończyn dolnych lub czucie powierzchniowe. Można ją stosować m.in. po przebytych udarach mózgu, niecałkowitych urazach rdzenia kręgowego, w dystrofii mięśniowej czy stwardnieniu rozsianym.

– W przypadku pacjentów, którzy mają w pełni przerwany rdzeń kręgowy, nie mają napięcia mięśnia, to urządzenie nie spełni swojej roli tak, jak powinno – wskazuje prezes Constance Care. – W tej chwili Japończycy pracują nad kolejnymi rozwiązaniami, a do nas w najbliższych tygodniach dotrą dwa kolejne elementy, które dadzą pacjentom możliwość rozpoczęcia treningu we wcześniejszej fazie. To m.in. orteza na rękę i nogę, dzięki której pacjent mógłby rozpocząć rehabilitację jeszcze w fazie leżącej, np. w szpitalu. To istotne o tyle, że rozpoczęcie rehabilitacji w jak najwcześniejszym okresie jest niemal zbawienne dla pacjenta.

Robotyka rehabilitacyjna na całym świecie jest młodą, ale błyskawicznie rozwijającą się dziedziną. Według raportu Fortune Business Insights w 2018 roku globalny rynek był wart prawie 530 mln dol., jednak według prognoz do 2026 roku ta wartość wzrośnie już do ponad 2,6 mld dol., przy średniorocznym tempie wzrostu przekraczającym 22 proc.