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Hilfe vom Roboter

19. Mai 2014 in Kliniken, Technologieprojekte, Unternehmen, Wissenschaft

© RUBIN, Foto: Nelle
© RUBIN, Foto: Nelle

Japanisches HAL-System verschafft gelähmten Patienten Beweglichkeit

Langsam setzt die junge Frau einen Fuß vor den anderen. Den Blick konzentriert nach vorne gerichtet, die Hände auf die Haltestangen des Laufbandes gestützt. Von der Hüfte abwärts sind weiße Kunststoffglieder, ähnlich wie die eines Roboters, mit Klettverschlüssen an ihren dünnen Beinen befestigt, ihre Füße stecken in klobigen weißen Schuhen. Bei jedem Schritt, den die Frau auf dem Laufband macht, sind leise motorische Geräusche zu hören. Sie stammen von HAL, dem Roboteranzug. Ohne ihn wäre Laufen für die junge Frau nicht möglich – sie ist querschnittsgelähmt.

Seit 2011 erprobt ein Expertenteam um Prof. Dr. Thomas Schildhauer, Ärztlicher Direktor des Berufsgenossenschaftlichen Universitätsklinikum Bergmannsheil, den Roboteranzug HAL, der in Japan entwickelt wurde. HAL steht für „Hybrid Assistive Limb“, auf deutsch „hybride unterstützende Gliedmaße“. Ziel von HAL ist es, querschnittsgelähmten Menschen zu mehr Mobilität und Aktivität zu verhelfen. Die klinischen Studien führt das Team am Zentrum für Neurorobotales Bewegungstraining (ZNB) in Bochum durch, das eigens für diesen Zweck gegründet wurde.

Damit der Roboteranzug funktioniert, braucht er einen Träger, der eine willentliche Bewegung ausführen möchte. Das läuft normalerweise so ab: Das Gehirn schickt ein Signal über das Rückenmark und die umliegenden Nerven in einen Muskel – zum Beispiel in einen Arm oder ein Bein (Abb. 1). Einem gelähmten Patienten stehen aber nur abgeschwächte Signale im Muskel zur Verfügung, die in Konsequenz dazu führen, dass er nicht mehr laufen kann. Hier kommt HAL ins Spiel: Diese abgeschwächten Signale kann der Roboteranzug über Sensoren, die auf der Haut des Patienten befestigt sind, aufnehmen und so seine Motoren im Hüft- und Kniegelenksbereich in Aktion setzen. HAL übernimmt also für den Patienten die Bewegung: durch die direkte Ankopplung an das eigene Nervensystem. „Wir möchten so die Muskelrestfunktionen aktivieren, ausbauen und die Patienten auf ein besseres Aktivitätsniveau bringen“, erklärt Professor Schildhauer.

Inwieweit ein gelähmter Patient nach der Therapie mit HAL wieder selbstständig laufen kann, hängt ganz von der Art seiner Verletzung ab. „Der Roboter repariert ja nicht die verletzten Nervenstrukturen im Rücken, sondern er hilft, dass die abgeschwächten Signale wieder im Bein ankommen“, so Schildhauer. „Es geht darum, diesen Kreislauf zu optimieren. Die Restfunktionen, die der Patient besitzt, sollen ausgebaut werden.“ Das bedeute aber nicht, dass der Patient nach der Therapie wieder ganz normal gehen kann.

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