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· Review-Artikel · 6 Min. · Von Thea Kreyenschulte

Gut begleitet durch den Therapie-Roboter

Therapie-Roboter

Nach einem Schlaganfall spielt das Durchhaltevermögen und Engagement der Betroffenen eine entscheidende Rolle im Rehabilitationsprozess und der Wiederherstellung möglicher Bewegungsabläufe (1). Robotische Anwendungen können als Begleiter und Assistenz dienen und somit den Weg zur Wiedererlangung der Mobilität von Patienten begleiten (2). Dem Robotik-Bereich wird, besonders im Gesundheitswesen, ein großes Marktpotenzial zugesprochen: in 2021 soll der Umsatz rund 4,5 Milliarden USD erreichen; 2016 lag er bei etwa 0,9 Milliarden USD (3).

Speziell Therapie-Roboter werden außerhalb des industriellen Settings als assistierende Stand-Alone-Technologie definiert, die für Laien zum Einsatz kommt und nützliche Aufgaben für diese übernimmt (4). Dies kann unter anderem eine Assistenz bei rehabilitativen Tätigkeiten bedeuten (5). Wie können Therapie-Roboter Patienten mit Mobilitätseinschränkungen und ihre Versorger in der stationären Rehabilitation unterstützen?

Vom Exoskelett zum Therapie-Roboter

Anknüpfend an den Einsatz von Exoskeletten als therapeutische Roboter in der Rehabilitation und somit der stationären, intensiven Physiotherapie, können Therapie-Roboter bei Patienten mit Mobilitätseinschränkungen zum Einsatz kommen. Die Selbstständigkeit von Patienten in der Wiederherstellung des Ganges kann durch den Einsatz eines Roboters nachhaltig gefördert werden. Dies trägt nicht nur zu vermindertem Personaleinsatz direkt am Patienten, sondern auch zur Steigerung der Selbstwirksamkeit im Rehabilitationsprozess bei – ein Beispiel hierfür ist ROREAS, ein Therapie-Roboter, welcher Schlaganfallpatienten bei der Wiedererlangung der Gangsicherheit begleitet (1, 6).

Assistenz steigert Selbstwirksamkeit

Anwendbar werden Roboter im stationären Rehabilitationskontext besonders im Übergang zur eigenständigen Physiotherapie. An diesem Punkt wird besonders bei Schlaganfallpatienten das Wiedererlernen von Bewegungsmustern, kognitiven Fähigkeiten und Orientierung gefördert (2, 4). Therapie-Roboter können hier als interaktive Begleiter ansetzen. Sie folgen den Patienten und ermöglichen somit das Einüben von Gangmustern und Orientierung. Dabei helfen programmierte Muster-, Bewegungs- und Gesichtserkennung (1, 6). Der Therapie-Roboter ROREAS, welcher von Gross et al. entwickelt wurde, ist etwa 1,50 m groß, hält Displays zur Interaktion bereit und führt Scanner, Sensoren, sowie Kameras, die im nachgebildeten Kopfbereich menschlichen Augen ähneln (1, 6). Durch die Präsenz des Roboters kann die Übungsmotivation und somit die Selbstständigkeit der Patienten gesteigert werden. Durch Assistenz und der Möglichkeit, der direkten Patient-Roboter-Interaktion, werden gleichzeitig Ängste, allein mobil zu sein, und somit Rückzug und mögliche Depressionen gesenkt (1). Medizinisches Personal kann währenddessen Ressourcen umverteilen, welche normalerweise für die Begleitung unsicherer Patienten gebunden wären. Während des Trainingsprozesses bleiben Pflegekräfte aufgrund der Datensammlung und Sensoren des Roboters trotzdem über Patientenbelange informiert (1, 6).

Im besten Fall kann eine schnellere Entlassung aus Rehabilitationseinrichtungen erfolgen, da aufgrund erlangter Gang- und Orientierungssicherheiten eine ambulante Weiterbehandlung ausreicht. Ein weiterer Vorteil könnte die längerfristige Aufzeichnung der Fortschritte sein, sodass Therapien schneller und passender individuell adaptiert werden können. Darüber hinaus gibt das stetige Üben in Gesellschaft den Schlaganfallpatienten mehr Sicherheit, welche sie zurück in der Häuslichkeit benötigen und für sich nutzen können.

Nutzerakzeptanz ist zentral

Trotz aller Potenziale sind Technologien in der praktischen Umsetzung über Pilotprojekte hinaus noch die Seltenheit. Viele Aspekte der innovativen Technologie beeinflussen die Marktdurchdringung, ein wesentlicher Teil ist jedoch stets die Akzeptanz. Im Robotik-Design wird technischer Machbarkeit oftmals der Vorrang vor Bedarfen der Zielgruppe gelassen (7). Darüber hinaus müssen Roboter vor ihrem Einsatz eine ausreichende Sicherheit besonders in Navigation und Gesichts- bzw. Personenerkennung erreichen (2). Schlaganfallpatienten in Rehabilitation sind aufgrund der Schwere möglicher Folgeschäden eine vulnerable Gruppe – sollten eingesetzte Roboter Umsetzungsschwierigkeiten aufweisen, muss ersatzweise Hilfe anzufordern sein. Darüber hinaus sind Anschaffungs- und eventuelle Wartungskosten sowie die Nachhaltigkeit von Therapie-Robotern zu prüfen. Da es sich derzeit in der Rehabilitation meist noch um Prototypen handelt, sind die genannten Aspekte nicht vollständig zu beziffern (1).

Bottom-Up Design für Anwendungssicherheit

Im Zuge des aktuell spürbaren Schubes digitaler Anwendungen und Szenarien in der Gesundheitsversorgung sollten Potenziale von Therapie-Robotern jetzt geprüft und die Technologie vermehrt angewendet werden. Da keine direkten medizinischen, sondern Betreuungs- und Assistenzleistungen erbracht werden, ist das Umsetzungspotenzial potenziell höher.

Roboter sind häufig nur in der Lage ein ausgewähltes Set an Aufgaben zu übernehmen. Daher muss es für spezifische Zielgruppen auch spezielle Lösungen geben – hier passt nicht ein robotisches Service-System für alle (7). Daher bedarf die Weiterentwicklung der vielversprechenden Technologie stets der Zusammenarbeit mit Patienten sowie medizinischem und Pflegepersonal. Dieses kennt typische Verläufe, Herausforderungen und auch Potenziale in der Rehabilitation von Schlaganfallpatienten und kann somit einen bedeutenden Beitrag zur Optimierung und schlussendlichen Anwendung von Therapie-Robotern leisten (1, 2, 6). Auch beim Design ist ein Bottom-Up-Ansatz zu beachten, der Nutzerwünsche berücksichtigt, um die Akzeptanz zu steigern. Dieser beinhaltet eine interdisziplinäre Sichtweise, mit Einschluss von auch nicht-medizinischen Professionen wie Soziologen oder Sozialwissenschaftlern (2, 4).

Fazit

Assistenztechnologien, wie sie in Therapie-Robotern zu finden sind, haben Potenziale, die Fähigkeiten und Fertigkeiten mobil eingeschränkter Personen zu steigern, zu erhalten oder zu verbessern. Training im individuellen Tempo wird möglich, die Motivation und das Vertrauen gestärkt. Gleichzeitig können Personaleinsätze entzerrt und Ressourcen potenziell umverteilt werden.

Quellen

  1. Gross H, Meyer S, Scheidig A, Eisenbach M, Müller S, Trinh T, et al. Mobile robot companion for walking training of stroke patients in clinical post-stroke rehabilitation. Proc IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). 2017:1028-35. zum Original
  2. Gerling K, Hebesberger D, Dondrup C, Kortner T, Hanheide M. Robot deployment in long-term care : Case study on using a mobile robot to support physiotherapy. Z Gerontol Geriatr. 2016;49(4):288-97. 10.1007/s00391-016-1065-6 zum Original
  3. Hecker D, Döbel I, Petersen U, Rauschert A, Schmitz V, Voss A. Zukunftsmarkt Künstliche Intelligenz. Potenziale und Anwendungen. 2017 zum Original
  4. McGinn C, Cullinan MF, Culleton M, Kelly K. A human-oriented framework for developing assistive service robots. Disability and Rehabilitation: Assistive Technology. 2017;13(3):293-304. zum Original
  5. Bendel O. Roboter im Gesundheitsbereich. Pflegeroboter2018. p. 195-212. zum Original
  6. Gross H, Scheidig A, Debes K, Einhorn E, Eisenbach M, Müller S, et al. ROREAS: robot coach for walking and orientation training in clinical post-stroke rehabilitation – prototype implementation and evaluation in field trials. Autonomous Robots. 2017;4(3):679-98.zum Original
  7. Bedaf S, Marti P, Amirabdollahian F, de Witte L. A multi-perspective evaluation of a service robot for seniors: the voice of different stakeholders. Disabil Rehabil Assist Technol. 2018;13(6):592-9. 10.1080/17483107.2017.1358300 zum Original

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