Egzoszkielet rehabilitacyjny dla niepełnosprawnych – co to jest i jak działa?

Egzoszkielet to z pewnością jeden z najbardziej interesujących wynalazków rehabilitacyjnych. Jest to urządzenie stosunkowo nowe, które pojawiło się na rynku w 2014 r. i do dziś w środowisku medycznym jest o nim bardzo głośno. Dlaczego? Ponieważ dzięki niemu osoby na wózkach są w stanie chodzić. Z powodzeniem mogą też korzystać z niego osoby o różnym stopniu niepełnosprawności. Dowiedz się, jak działa egzoszkielet.  

Egzoszkielet – co to jest?

Egzoszkielet, czyli bioniczny szkielet, to urządzenie przenośne, wykorzystywane głównie w celach rehabilitacyjnych. Jego celem jest wzmacnianie mięśni – urządzenie zapewnia korzystającej z niego osobie dodatkowe zapasy siły. Przejmuje jej część na siebie, odciążając tym samym mięśnie pacjenta. Egzoszkielet wskazany jest dla osób, które nie mogą poruszać się samodzielnie, zmagających się z niedowładami kończyn. Sprzęt łączy funkcje wózka inwalidzkiego oraz robota rehabilitacyjnego. 

Jak powstał egzoszkielet wspomagany?

Ciekawostką jest to, że egzoszkielet zastosowanie ma również i w wojsku – pomaga zwiększać wytrzymałość żołnierzy. Tak naprawdę pierwsze tego konstrukcje stworzone były właśnie na potrzeby militarne. Na początku zaprojektowano je dla amerykańskiej armii, aby noszenie ciężkiego sprzętu na plecach na duże odległości było trochę łatwiejsze – co więcej, w innych warunkach nie byłoby to tak naprawdę możliwe. 

Coraz częściej stosuje się egzoszkielety także w fabrykach, w których ułatwiają one podnoszenie dużych ciężarów – dzięki temu wydają się lżejsze niż w rzeczywistości. Zmniejszają również zmęczenie mięśniowe pracowników. Co więcej, pomagają utrzymywać ciało w mało komfortowych pozycjach, np. przy pracach związanych z montażem części. NASA prowadzi też prace nad egzoszkieletem dla astronautów. W tym artykule skupimy się jedynak tylko na egzoszkielecie rehabilitacyjnym. 

Jak zbudowany jest egzoszkielet wspomagany?

Egzoszkielet wykonany jest z metalowej ramy (szkieletu), w którą wbudowane są siłowniki – przymocowuje się je do stawów kolanowych oraz biodrowych. Złożony jest on również z plecaka odpowiedzialnego za sterowanie czterema bateriami. Całe urządzenie jest skomputeryzowane – egzoszkielet wykonuje ruchy niejako za pacjentów. 

Wbrew pozorom egzoszkielet wydaje się lekki, mimo że wazy aż 23 kg! Aby skorzystać z niego, pacjent musi założyć go na ubranie. Rehabilitant powinien następnie dopasować urządzenie do indywidualnych potrzeb chorej osoby – cała czynność zajmuje maksymalnie 5 minut. Każde ćwiczenie na tym sprzęcie powinno być prowadzone pod okiem terapeuty. 

Egzoszkielet rehabilitacyjny – sposób działania

Egzoszkielet sprawia, że ruchy pacjenta wykonywane są przy pomocy siłowników, co pomaga przywrócić mu utracone funkcje mięśniowo-nerwowe. Jednocześnie jest ono skonstruowane tak, aby pacjent mógł większość pracy wykonywać samodzielnie. Dzięki temu organizm na nowo uczy się funkcji, które zostały w wyniku choroby lub wypadku utracone.  

Egzoszkielet rehabilitacyjny umożliwia chód, który jest podobny do naturalnego. Co więcej, stymulacja chodu generuje ruch, co pozytywnie wpływa na pracę mięśni i stawów, ich dotlenienie oraz ukrwienie. Egzoszkielet wspiera niemal każdą pozycję, a więc wstawanie i siadanie, schylanie się, leżenie, a nawet kucanie. Pozwala też chodzić z odpowiednim przenoszeniem obciążenia miedzy nogami. Urządzenie to jest w stanie poruszać stawami człowieka przy pomocy siłowników elektrycznych. Pomaga ono również we właściwy sposób stawiać stopy na ziemi. 

Rehabilitacja z użyciem egzoszkieletu – wskazania

Egzoszkielet rehabilitacyjny to urządzenie, które ma na celu zwiększanie siły mięśni oraz reedukację chodu. Dzięki niemu pacjenci mogą szybciej wrócić do zdrowia. Mogą z niego korzystać osoby niepełnosprawne i sparaliżowane: 

• po udarze, 
• po wypadkach, 
• z uszkodzeniami odcinka lędźwiowego kręgosłupa, 
• z uszkodzeniami odcinka szyjnego kręgosłupa, 
• z połowicznym niedowładem kończyn, 
• z chorobą Parkinsona, 
• z mózgowym porażeniem dziecięcym, 
• ze stwardnieniem rozsianym, 
• ze stwardnieniem zanikowym bocznym, 
• z całkowitym uszkodzeniem rdzenia kręgowego, 
• z częściowym uszkodzeniem rdzenia kręgowego, 
• z dystrofią mięśniową, 
• z neuroboreliozą, 
• z zespołem Guillaina-Barrégo, 
• z urazem czaszkowo-mózgowym, 
• z innymi chorobami neurologicznymi (które odebrały możliwość chodzenia). 

Ze sprzętu mogą korzystać osoby ważące maksymalnie 100 kg i mierzące od 1,50 do 2 m. 

Egzoszkielet rehabilitacyjny – przeciwwskazania

Egzoszkielet nie jest wskazany dla osób z: 

• osteoporozą (w stopniu zaawansowanym), 
• epilepsją, 
• niekontrolowaną spastycznością, 
• silną reakcją ortostatyczną, 
• wbudowanym stymulatorem serca, 
• ciążą, 
• głęboką afazją. 

U pacjentów, którzy korzystają z egzoszkieletu rehabilitacyjnego, napięcie mięśni nie może być zbyt duże, a stawy – mocno ograniczone. 

Korzyści ze stosowania egzoszkieletów

Główne korzyści ze stosowania egzoszkieletów medycznych to: 

• zwiększenie siły mięśniowej, 
• poprawa koordynacji mięśniowo-nerwowej, 
• złagodzenie bólu różnego pochodzenia, 
• zmniejszenie spastyczności, 
• redukcja stanów zapalnych, 
• poprawa równowagi, 
• usprawnienie pracy jelit, 
• poprawa pracy układu sercowo-naczyniowego, 
• lepsze funkcjonowanie układu oddechowego, 
• lepsze funkcjonowanie jelit i pęcherza, 
• dobry wpływ na pracę gruczołów dokrewnych, 
• lepsze ukrwienie mózgu i stymulacja układu nerwowego. 

Ważne jest również to, że rehabilitacja, w której wykorzystywany jest egzoszkielet, oprócz tego, że korzystnie wpływa na kręgosłup oraz cała postawę, pozytywnie działa także na zdrowie psychiczne pacjenta. Kiedy widzi on, że może stanąć i wykonać samodzielne kroki, odzyskuje nadzieję i energię do dalszej pracy. 

Warto dodać, ze zanim pojawiły się egzoszkielety w niektórych gabinetach, osoby z niedowładami kończyn musiały nierzadko korzystać z pomocy aż siedmiu specjalistów. W przypadku egzoszkieletu wystarczy jeden – większość ćwiczeń pomaga wykonywać maszyna. 

Wady bionicznego szkieletu

Rehabilitacja przy pomocy bionicznego szkieletu wiąże się z takimi trudnościami, jak: 

• konieczność indywidualnego doboru sprzętu, 
• konieczność wypracowania wskazań i przeciwskazań (dotyczących korzystania z niego), 
• duży stopień skomplikowania, jeśli chodzi o dopasowywanie i uzbrajanie urządzenia, 
• konieczność szkolenia pacjenta (i jego członków rodziny), 
• konieczność implementacji rozwiązań oraz procedur, które zapewniłyby bezpieczeństwo pacjentowi i jego otoczeniu. 

Ponadto nie wiemy jeszcze, jakie skutki będzie miało korzystanie z tego urządzenia przez dłuższy czas. 

Gdzie kupić egzoszkielet?

Egzoszkielet można kupić w niektórych sklepach ze sprzętem medycznym oraz rehabilitacyjnym. Jego koszt jest obecnie bardzo wysoki – zwykle trzeba najpierw skontaktować się ze sprzedawcami, aby dowiedzieć się, jaka jest ich cena. Plasuje się ona jednak z reguły na poziomie 150-500 tys. złotych. 

Źródła: 

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7029455/ 
2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7515902/