Aktive underekstremitetseksoskeletter til gangfunktion

Aktive underekstremitetseksoskeletter er motoriserede bærbare robotter, der driver eller assisterer hofte, knæ og ankel for at muliggøre eller genoptræne gang. De undersøges i to overordnede roller: som mobilitetsshjælpemidler, der giver personer med svær underekstremitetslammelse — eksempelvis motorisk komplet rygmarvsskade — mulighed for at stå og gå, og som gangtræningstplatforme, der leverer intensiv, repetitiv træning under neurologisk rehabilitering, for eksempel efter apopleksi. Funktionen er organiseret omkring gangcyklussen, idet der ydes assistance i fase med belastnings- og svingeperioden.

Definition

Et aktivt underekstremitetseksoskelet er en motoriseret bærbar ortose, der strækker sig over et eller flere underekstremitetsled og leverer aktuatorisk moment, tidsafstemt til gangcyklussen, med henblik på at muliggøre stående stilling og gang eller drive opgavespecifik gangtræning.

Scope

Emnet dækker funktionen, målgrupperne og det rehabiliteringsmæssige rationale for motoriserede underekstremitetseksoskeletter til gang samt den gangfaselogik og de assistancestrategier, der styrer dem. Det dækker ikke overekstremitetsudstyr, passive ortoser eller proteser (behandlet i tilstødende emner). Det er en referenceorienteret oversigt af uddannelsesmæssig karakter og udgør ikke et klinisk protokol, et kriteriedokument for adgangsberettigelse eller en anbefaling om et bestemt produkt.

Core questions

• Hvordan muliggør eller genoptræner motoriserede underekstremitetseksoskeletter gang?
• Hvilke målgrupper er undersøgt — rygmarvsskade, apopleksi og andre?
• Hvordan koordineres assistancen med gangcyklussens faser?
• Hvad er det rehabiliteringsmæssige rationale for høj-repetitiv, robotassisteret gangtræning?

Key concepts

• Gangcyklus og gangfasestyring
• Støtte i belastningsfasen og assistance i svingeperioden
• Robotassisteret gangtræning
• Assist-as-needed-strategier
• Overmarkeds- kontra løbebåndsbaserede enheder
• Opgavespecifik repetitiv træning
• Balance og afhængighed af stave/rollator

Mechanisms

Motoriserede underekstremitetseksoskeletter registrerer bærerens kropsholdning og gangfase og leverer aktuatorisk moment ved hofte og knæ (og sommetider anklen) for at understøtte kroppens vægt i belastningsfasen og fremføre lemmet i svingeperioden. Overmarkeds-enheder til lammelse genererer prædefinerede skritemønstre, der udløses ved vægtveksling eller via en controller, typisk mens brugeren anvender stave eller rollator til balance [esquenazi-2012]. Rehabiliteringsudstyr sigter derimod mod at fremkalde og forme patientens egne bevægelser: assist-as-needed- og trajektoriestyringsstrategier yder kun den hjælp, der er nødvendig for at fuldføre et skridt [banala-2009][bortole-2015]. På tværs af konstruktioner organiserer oversigtsartikler assistancelogikken omkring gangcyklussen og det støtteniveau, der ydes i hver fase [yan-2015].

Clinical relevance

Disse enheder undersøges som et middel til at genskabe opret mobilitet for personer med svær underekstremitetsnedsættelse og til at intensivere gangtræning under rehabilitering. Tidlige kliniske rapporter beskriver gangfunktion med overmarkeds-eksoskeletter ved rygmarvsskade [esquenazi-2012] og gennemførlighed af robotassisteret gangtræning efter apopleksi [bortole-2015]. Dette opslag beskriver, hvordan enhederne fungerer, og hvad der er undersøgt; det fastlægger ikke kriterier for adgangsberettigelse, dosering eller behandlingseffekt for den enkelte, hvilket kræver specialistvurdering.

Evidence & guidelines

Den aktuelle evidens stammer overvejende fra gennemførlighedsstudier, mindre kohorter og tekniske oversigtsartikler snarere end store randomiserede forsøg [esquenazi-2012][bortole-2015][yan-2015]. Fund vedrørende ganghastig hed, udholdenhed og overførsel til uassisteret gang er foreløbige og enheds specifikke, og læsere bør konsultere opdaterede systematiske oversigter og regulatoriske oplysninger for ethvert specifikt produkt.

History

Robotassisteret gang udvikled sig først med fastmonterede, løbebånd-baserede trænere i slutningen af 1990'erne og 2000'erne, hvorefter bærbare, overmarkeds-eksoskeletter vandt frem i 2010'erne. Forskning i aktive beneksoskeletter etablerede koncepterne for assist-as-needed-gangtræning [banala-2009], og bærbare overmarkeds-systemer bragte motoriseret gang til personer med motorisk komplet rygmarvsskade [esquenazi-2012], mens parallelt arbejde udvidede tilgangen til apopleksirehabiliteringen [bortole-2015].

Debates

Overføres gevinster fra robotassisteret gang til uassisteret gang?

Hvorvidt repetitiv, enhedsstyret gangbevægelse omsættes til forbedret overmarkeds-gang uden enhed er fortsat omdiskuteret, idet resultaterne varierer efter målgruppe, enhed og træningsprotokol.

Hvor meget bør enheden gøre for patienten?

Fuldstændig vejledning af lemmet sikrer korrekt kinematik, men kan reducere den frivillige indsats, mens assist-as-needed-styring sigter mod at holde patienten aktivt engageret; den optimale balance er ikke afklaret.

Seminal works

• esquenazi-2012
• banala-2009
• bortole-2015

Frequently asked questions

Kan et motoriseret eksoskelet give en person med lammelse mulighed for at gå igen?

Visse overmarkeds-eksoskeletter har i studier givet personer med motorisk komplet rygmarvsskade mulighed for at stå og gå, sædvanligvis med stave eller rollator til balance. Resultaterne er enhedsspecifikke og personspecifikke, og anvendelse kræver klinisk supervision; dette opslag er uddannelsesmæssigt og udgør ikke en garanti for resultater.

Hvorfor anvendes underekstremitetseksoskeletter i apopleksirehabiliteringen?

De kan levere mange gentagelser af vejledt eller assisteret gang, hvilket stemmer overens med rehabiliteringsrationalet om opgavespecifik, intensiv træning. Hvorvidt dette forbedrer uassisteret gang varierer fra patient til patient og efter protokol og undersøges fortsat.