Dank dem FLOAT das Gehen wiedererlernen

Ein neuartiger Seilroboter hilft Menschen mit inkompletter Querschnittlähmung beim wiedererlernen des Gehens. Der sogenannte «FLOAT» wurde seit der Lancierung vor sieben Jahren weiterentwickelt. Nun ist er als kommerzielles Therapiegerät erhältlich.

Autor

Romina Willi arbeitet seit März 2018 als Doktorandin im paraplegischen Forschungslabor des Balgist Campus. Der Fokus ihrer Doktorarbeit liegt auf der Untersuchung der Wirksamkeit von Gehtraining mit dem FLOAT bei Patienten mit inkompletten Rückenmarksverletzungen. Sie schloss 2012 ihre Ausbildung zur diplomierten Physiotherapeutin ab. Im darauffolgenden Jahr schloss sie den Masterstudiengang Physical Therapy Sciences erfolgreich am Thim van der Laan University College in Landquart ab. Danach arbeitete sie während 5 Jahren als Physiotherapeutin in unterschiedlichen Spitälern und Kliniken in Zürich.

Romina Willi
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Bei der Weiterentwicklung lag das Augenmerk auf dem Zusammenspiel Mensch – Maschine. Dank mechanischen Anpassungen ist der Austausch noch dynamischer geworden. Der Patient nimmt den FLOAT beim Laufen kaum mehr wahr.
 

Mit Virtual Reality auf spielerische Weise das Gehen trainieren

Eine weitere Innovation ist der Einsatz der virtuellen Realität im Gehtraining. Im Ganglabor werden unterschiedlichste Spiel-Szenarien auf den Boden projiziert. Patienten im Seilroboter können auf spielerische Weise auf ihre Bedürnisse zugeschnittene Aspekte des Gehens trainieren. Beispielsweise kann durch gezielte Verlagerung des Körpergewichts eine Kugel durch ein Labyrinth befördert werden. Damit wird der Gleichgewichtssinn verbessert. Eigens entwickelte Virtual-Reality-Szenarien haben Einfluss auf vielerlei unterschiedliche Faktoren des Gehens. Die Einbindung dieser Szenarien hat zur Folge, dass die Patienten unbewusst intensiver und länger trainieren können.

«Es hat sich bei Menschen sowie Tieren gleichermassen gezeigt, dass mit dem FLOAT eine Verbesserung der Gehfähigkeit erzielt werden kann, wenn die Aufgaben im Training an ein konkretes Ziel geknüpft sind.»

Neuste Studien1 deuten darauf hin, dass ein Gehgtraining auf dem Boden dank der Körpergewichtsentlastung durch den FLOAT zu einem erhöhten Rehabilitationserfolg führt (Field-Fote, Lindley, and Sherman 2005; Musselman et al. 2009; Wessels et al. 2010). Dafür muss das Training allerdings anspruchsvoll und vielseitig sein, damit der Patient so aktiv wie möglich mitarbeiten kann. Bei Tests hat sich bei Menschen und Tieren gleichermassen gezeigt, dass mit dem FLOAT eine Verbesserung der Gehfähigkeit erzielt werden kann, wenn die Trainingsaufgaben an ein konkretes Ziel geknüpft sind.

Funktionelles Gehen beinhaltet vielerlei unterschiedlichste Gehfunktionen wie Laufen auf unebenem Untergrund, abwärts und aufwärts gehen, Treppensteigen oder Hindernissen ausweichen. Alle diese Situationen vermag der FLOAT zu stimulieren. Da der Patient während des Trainings durch einen Klettergurt mit dem FLOAT verbunden ist, kann er seine Arme und Beine frei bewegen.
 

Ein Training, das dem realen Alltag entspricht

Die Eigenschaften des Seilroboters ermöglichen ein individuelles, aufgabenbezogenes Gehtraining, das nicht durch das Köprergewicht des Patienten erschwert wird. Zudem erfolgen die Trainingseinheiten in einer sicheren Umgebung. Sobald der FLOAT eine schnelle vertikale Beschleunigung in Richtung Boden erkennt, bremst er sanft ab. Der FLOAT erkennt Stürze und kann sie verhindern. Patienten können Übungen ausführen oder Bewegungsabläufe üben, die ohne Unterstützung des FLOAT nicht möglich wären.

«Mit der spielerischen Interaktion durch die Virtual-Reality-Technologie erhoffen wir uns, dass die Patienten noch motivierter sind zu trainieren.»

Verglichen mit einem körpergewichtsentlasteten Gehtraining auf dem Laufband entsprechen die Trainings im FLOAT realen Alltagsituationen. Die spielerische Interaktion der Virtual-Reality-Technologie ermöglicht den Patienten ein motivierendes Trainingserlebnis.
 

Der FLOAT im klinischen Einsatz

Der FLOAT ist ein Seilroboter, der über vier Kabel an Deckenschienen aufgehängt ist. Dies erlaubt zum einen die Körpergewichtsentlastung, zum anderen können Kräfte in beliebige Richtungen erzeugt werden. Eine nach vorne ziehende Kraft kann helfen, einen Schritt auszulösen. Diese Kräfte können auch als Störung oder Widerstand eingesetzt werden. Eine nach hinten ziehende Kraft wird meist als störend empfunden, da während des Laufens gegen einen Widerstand gekämpft werden muss, wie beispielsweise an einer starken Steigung. Oder ein plötzlicher Impuls von der Seite kann das Geschubse in einer Menschenmenge simulieren.

Seit rund zwei Jahren ist der FLOAT im klinischen Einsatz. Normalerweise trainieren bis zu fünf Patienten zweimal pro Woche mit dem Seilroboter. Die Therapiezeit ist limitiert, da der FLOAT auch noch in verschiedenen Forschungsprojekten eingesetzt wird. Die Patienten schätzen das Training mit dem Gerät sehr, weil es alltagsnah ist und sie jederzeit voll gesichert sind. Zudem beobachten wir bereits nach wenigen Behandlungen gute Fortschritte. Auch Physiotherapeuten trainieren gerne mit ihren Patienten im FLOAT. Durch den Sicherungsmechanismus müssen sie die Patienten nicht halten oder vor Stürzen schützen. Sie können sich voll auf die Therapie konzentieren und das Gangbild des Patienten auch aus der Entfernung beurteilen.

Field-Fote, Edelle C., Stephen D. Lindley, and Andrew L. Sherman. 2005. “Locomotor Training Approaches for Individuals with Spinal Cord Injury: A Preliminary Report of Walking-Related Outcomes.” Journal of Neurologic Physical Therapy.
Musselman, K. E., K. Fouad, J. E. Misiaszek, and J. F. Yang. 2009. “Training of Walking Skills Overground and on the Treadmill: Case Series on Individuals With Incomplete Spinal Cord Injury.” Physical Therapy.
Wessels, M., C. Lucas, I. Eriks-Hoogland, and S. De Groot. 2010. “Body Weight-Supported Gait Training for Restoration of Walking in People with an Incomplete Spinal Cord Injury: A Systematic Review.” in Assistive Technology Research Series.


Probanden für Studie gesucht

Für eine Studie sucht das Forschungslabor Paraplegie des Balgrist Campus geeignete Probanden. Ziel der Studie ist, zu untersuchen, ob Gehtraining mit dem Körpergewichtsentlastungssystem FLOAT wirkungsvoller ist als konventionelles körpergewichtentlastetes Gehtraining auf dem Laufband.

  • Genauere Informationen zu der Studie und Einschluss- beziehungsweise Ausschlusskriterien finden sie hier

Zusätzliche Informationen erhalten Sie hier:

MSc. Romina Willi
Forchstrasse 340
8008 Zürich
Tel: +41 44 510 72 91
romina.willi@remove-this.balgrist.ch

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