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Wissenschaft trifft Praxis: Soft-Exoskelett

Modulares Soft-Exoskelett zur Unterstützung von Menschen mit eingeschränkter Mobilität

Im zunehmenden Alter und bei verschiedenen Erkrankungen funktioniert der Automatismus des Gehens nicht mehr wie in jungen Jahren, der Wunsch nach einem möglichst langen selbst bestimmten Leben und sozialer Teilhabe wächst jedoch. Nach Berechnung des Bundesamts für Statistik nimmt die Lebenserwartung der Bevölkerung weiter zu. Gleichzeitig wächst der Wunsch, das Alter möglichst lange gesund und aktiv und mit guter Lebensqualität erreichen zu können.

In diesem Zusammenhang spielt die Mobilität in Bezug auf die Selbstständigkeit eine große Rolle. Durch Altersveränderungen wie zum Beispiel Verlust an Muskelmasse und Nachlassen der Koordination und des Gleichgewichtes nehmen insbesondere im Zusammenhang mit altersassoziierten Erkrankungen Störungen des Ganges und Gehvermögens ab dem 60. Lebensjahr zu.

Mehr als ein Drittel aller Personen über 65 Jahre stürzt einmal pro Jahr, die Hälfte von ihnen mehrfach. Einschränkungen der Selbständigkeit und Sturzneigung mit zum Teil gravierenden Folgeerkrankungen wie Knochenbrüche sind die Folge. Hierbei nehmen Hilfsmittel zur Verbesserung der Selbständigkeit und Handlungsfähigkeit eine wichtige Rolle ein. Allerdings unterstützen wenige Hilfsmittel, wie elektrisch getriebene Rollstühle, aktives Bewegen oder selbständiges Gehen. Mobilitätserhaltende Hilfsmittel sind auch für Patientengruppen wie Schlaganfallpatienten oder Patienten mit inkompletter Querschnittslähmung wichtig.

XoSoft ist ein Projekt, das von der Europäischen Kommission unterstützt wird und aktuell ein softes Exoskelett für die unteren Extremitäten entwickelt. XoSoft soll Personen mit Mobilitätseinschränkungen der unteren Extremitäten unterstützen, die meist durch eine Störung der sensorischen und / oder motorischen Funktion hervorgerufen werden. Bereits existierende Exoskelette haben typischerweise eine rigide, harte Struktur und sind dadurch unhandlich. Im Gegensatz dazu wird XoSoft eine softe, flexible und adaptierbare Struktur aufweisen und aufgrund der zugrundeliegenden Materialien leicht sein.

Die Entwicklung des XoSoft folgt dem benutzerzentrierten Designprinzip. Vor Beginn der Entwicklung und nach jedem Entwicklungsschritt werden primäre, sekundäre und tertiäre Nutzer über ihre Erwartungen, Ansprüche, Befürchtungen und, wenn sie den XoSoft selber getestet haben, unmittelbares Benutzerfeedback befragt. Diese Befragung erfolgt mittels geleiteten, semistrukturierten Interviews.

  • Primärnutzer sind Patienten mit Gehstörungen aufgrund von Schlaganfall, inkompletter Querschnittslähmung oder Alters.
  • Sekundäre Nutzer sind therapeutische und pflegende Fachpersonen sowie Angehörige.
  • Tertiäre Nutzer sind Kostenträger wie beispielsweise Versicherer.

 

Neben dem Benutzerfeedback wird bei jedem iterativen Entwicklungsschritt die grundlegende Funktionalität der Prototypen, bezogen auf die Biomechanik, überprüft. Dafür wird der XoSoft mit gesunden Probanden und Primärnutzern in einem Bewegungslabor auf seine Auswirkung auf das Gangbild getestet. Für die Benutzerbefragung werden jeweils zwei primäre Nutzer nach Schlaganfall, inkompletter Querschnittslähmung und Gangstörungen aufgrund von Altersveränderungen, sowie je vier professionelle und nicht professionelle sekundäre Nutzer mit Hilfe eines semistrukturierten Interviewleifadens befragt.

Die Ergebnisse der Benutzerbefragungen über die vorherigen Prototypen (Alpha, Beta 1) zeigten, dass verschiedene Designmerkmale Verbesserungspotenzial haben, allerdings konnten auch bereits zufriedenstellende Designmerkmale identifiziert werden. Diese Studie unterstreicht die Wichtigkeit dieses partizipatorischen Entwicklungsansatzes bei der Entwicklung von Patienten unterstützender Technologie.

Ausblick: die nächsten pt HOLIdays planen wir bereits zur therapie Leipzig vom 7. bis 9. März 2019: https://www.therapie-leipzig.de

pt online 31.10.2018

Literatur

C. Bauer (1), E Graf(1), C Pauli(1), J. Ortiz(2), C. di Natali(2), E. Rocon(3), V. Power(4), A. de Eyto(4), L. O’Sullivan(4), M. Wirz(1), S. Schülein(5), K. S. Stadler(1), D. Scherly(1), B. Mazzolai(2), E. Bottenberg(6), W. B. Teeuw(6), C. Baten(7), C. Nikamp(7), J. Buurke(7), F. Þorsteinsson(8), J. Müller(9)
(1) Zurich University of Applied Sciences, Schweiz, (2) Instituto Italiano di Tecnologia, Italien, (3) Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Spanien, (4) University of Limerick, Irland, (5) Waldkrankenhaus St.Marien Erlangen, Deutschland, (6) Saxion University of Applied Sciences, Niederlande , (7) Roessing Research and Development, Niederlande, (8) Össur, Island, (9) accelopment, Schweiz

Autor

Christoph Bauer

2004 BSc Physiotherapie, European School of Physiotherapy, Hoogeschool van Amsterdam, Niederlande; 2007 MSc Physiotherapie, Fachbereich Medizin, Phillips Universität Marburg; seit 2009 Leiter Forschungsgruppe Bewegungslabor, Institut für Physiotherapie, Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften, Winterthur, Schweiz; seit 2012 Stellvertretender Leiter Forschungsstelle Physiotherapiewissenschaft ebenda; 2018 PhD, Fakultät für Medizin und Biowissenschaften, Fachbereich: Rehabilitationsmedizin, Universität Tampere, Finnland.

christoph.bauer@zhaw.ch

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