Een intelligent harnas om weer te leren stappen
Zwitserse vorsers hebben een intelligent systeem om bewegingen te analyseren gekoppeld aan een mobiel harnas opgehangen aan het plafond. Dat systeem leent zich goed voor een revalidatie op maat van mensen met ruggenmergletsels, een CVA of andere neurologische stoornissen die invloed hebben op de gang.
Meerdere aandoeningen en traumata kunnen negatieve invloed hebben op de motorische vermogens van een mens en kunnen leiden tot ganginvaliditeit. De revalidatie kan veel tijd in beslag nemen en mislukt soms. Gezien het verlies van spiermassa, vaak als gevolg van die traumata en aandoeningen, heeft het lichaam het moeilijk om eenvoudige bewegingen uit te voeren.
Om die mensen te leren weer normaal te stappen, hebben wetenschappers van de Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) in samenwerking met het Universitaire ziekenhuis van Lausanne (CHUV) een "smart walk assist" ontwikkeld.
Het betreft een gerobotiseerd harnas dat aan het plafond wordt opgehangen en dat uitgerust is met een intelligent programma, dat stoelt op een minutieuze observatie van de patiënt en rekening houdt met parameters zoals de bewegingen van de benen, de lengte van de passen en de spieractiviteit.
Als de patiënt een beweging uitvoert, past het procedé zich aan: het bepaalt de krachten die op de romp moeten worden toegepast om de patiënt toe te laten op natuurlijke wijze te stappen. Die krachten kunnen lateraal zijn, ze kunnen de patiënt van voren naar achteren duwen, zijn gewicht verlichten of een combinatie ervan. De aanpassingen gebeuren in real time naargelang van de lichamelijke behoeften van de patiënt. Het betreft dus een revalidatie op maat.
Bij revalidatie wordt al gebruik gemaakt van systemen die het lichaamsgewicht ondersteunen, maar dit is de eerste keer dat de harnastechniek wordt gekoppeld aan een algoritme dat de gang aanpast.
Een klinische studie heeft aangetoond dat de locomotorische capaciteit van gedeeltelijk verlamde patiënten onmiddellijk verbetert als ze worden uitgerust met zo'n intelligente stapassistent. De vooruitgang is dermate goed dat ze opnieuw handelingen van het dagelijkse leven kunnen uitvoeren, wat ze zonder die ondersteuning niet zouden kunnen doen.
Gezien die gunstige resultaten werd een assistent van de tweede generatie, Rysen, ontwikkeld in het kader van een Europees samenwerkingsproject, dat door de Europese Unie wordt gefinancierd. Momenteel loopt een tweede klinische studie, die het mobiele harnas combineert met elektrische prikkeling van neuronen in het ruggenmerg die distaal van de ruggenmergletsels liggen.
De neurowetenschapper Grégoire Courtine en zijn team hebben een welbepaald doel voor ogen: ze willen de resultaten die ze bij ratten hebben verkregen in 2012, reproduceren bij de mens opdat paraplegische patiënten opnieuw zouden kunnen stappen.
(referentie: Science Translational Medicine, 19 juli 2017, DOI: 10.1126/scitranslmed.aah3621 en YouTube, 19 juli 2017)