Robotik in der Reha: Das Trainingssystem von ddrobotec®
Eine gezielte Trainingstherapie ist gerade in der neurologischen und orthopädischen Rehabilitation zentral. VAMED Partner Dynamic Devices hat unter der Marke ddrobotec® eine robotergestützte Trainingsmethode entwickelt, die den Reha-Erfolg optimiert.
Text: Luk von Bergen // Bilder: Markus Lamprecht
«Dieses Trainingssystem kommt ins neue VAMED Rehazentrum im Zürcher Seefeld»,
95 Prozent der Wertschöpfung in der Schweiz: ddrobotec® setzt auf einheimische Technologie
sagt Max Lungarella. Der CEO und Mitgründer der Dynamic Devices AG zeigt in der Werkstatt auf ein System ELITE, eine futuristisch anmutende Trainingsmaschine mit zwei Pedalen und angeschlossenem Bildschirm – Robotik made in Switzerland. «Zirka 95 Prozent der Wertschöpfung geschehen in der Schweiz.» Ob die Entwicklung der Software, die Produktion der mechanischen Bauteile oder die Herstellung der Motoren, Sensoren, Ventile und Verschalungen: «Sämtliche Komponenten sind auf Top-Level produziert.» Top-Level – ein Begriff, der bestens zu Lungarellas Produkten passt. «Das erste System haben wir für die Leistungszentren von Swiss Ski entwickelt.» Damals ging es darum, die körperlichen Belastungen auf der Skipiste zu simulieren. Die Tests mit den Spitzenathleten waren vielversprechend. «Daraufhin haben wir uns zum Ziel gesetzt, ein robotergestütztes System zu entwickeln, das nebst dem Muskelaufbau auch kognitive und koordinative Fähigkeiten fördert.» Nicht nur bei Spitzensportlern, sondern zum Beispiel auch bei Patienten, die einen Schlaganfall erlitten haben oder an Multipler Sklerose erkrankt sind.
95 Prozent der Wertschöpfung in der Schweiz: ddrobotec® setzt auf einheimische Technologie
sagt Max Lungarella. Der CEO und Mitgründer der Dynamic Devices AG zeigt in der Werkstatt auf ein System ELITE, eine futuristisch anmutende Trainingsmaschine mit zwei Pedalen und angeschlossenem Bildschirm – Robotik made in Switzerland. «Zirka 95 Prozent der Wertschöpfung geschehen in der Schweiz.» Ob die Entwicklung der Software, die Produktion der mechanischen Bauteile oder die Herstellung der Motoren, Sensoren, Ventile und Verschalungen: «Sämtliche Komponenten sind auf Top-Level produziert.» Top-Level – ein Begriff, der bestens zu Lungarellas Produkten passt. «Das erste System haben wir für die Leistungszentren von Swiss Ski entwickelt.» Damals ging es darum, die körperlichen Belastungen auf der Skipiste zu simulieren. Die Tests mit den Spitzenathleten waren vielversprechend. «Daraufhin haben wir uns zum Ziel gesetzt, ein robotergestütztes System zu entwickeln, das nebst dem Muskelaufbau auch kognitive und koordinative Fähigkeiten fördert.» Nicht nur bei Spitzensportlern, sondern zum Beispiel auch bei Patienten, die einen Schlaganfall erlitten haben oder an Multipler Sklerose erkrankt sind.
Komplexe Technik …
Widerstand und Entlastung: Die zwei schwarzen Schläuche funktionieren mittels Druckluft und simulieren die Muskeln.
Das System von ddrobotec® ist vereinfacht formuliert eine digitale Beinpresse, eine Trainingslösung für die unteren Extremitäten. Nebst Kraft sind gleichzeitig Koordination, Explosivität, Ausdauer und Kognition gefordert. «Herzstück des Systems bilden zwei schwarze elastische Schläuche, welche die Funktionsweise von menschlichen Muskeln simulieren.» Diese künstlichen Muskeln sind mit Luftdruck betriebene kontrahierende und expandierende Elemente, deren Bewegungen auf Pedale übertragen werden. Eine ausgeklügelte Software ermöglicht es, den Widerstand bis zu zweihundert Befehle pro Sekunde zu ändern, wobei sich die wirkende Kraft individuell und infinitesimal, also beliebig gering, einstellen lässt. «Das ist gerade bei untrainierten oder dekonditionierten Menschen wichtig.» Die beiden Pedale sind einzeln ansteuerbar, was ein asymmetrisches bilaterales Training ermöglicht. Insbesondere Schlaganfälle sind oft mit einer sogenannten Hemiparese verbunden, der Lähmung einer Körperhälfte. «Ein Therapieziel könnte sein, die gesunde Hälfte gezielt zu trainieren und dadurch auch die Restaktivität der betroffenen Seite zu stimulieren.» Dadurch lässt sich in vielen Fällen die Körpersymmetrie verbessern.
Widerstand und Entlastung: Die zwei schwarzen Schläuche funktionieren mittels Druckluft und simulieren die Muskeln.
Das System von ddrobotec® ist vereinfacht formuliert eine digitale Beinpresse, eine Trainingslösung für die unteren Extremitäten. Nebst Kraft sind gleichzeitig Koordination, Explosivität, Ausdauer und Kognition gefordert. «Herzstück des Systems bilden zwei schwarze elastische Schläuche, welche die Funktionsweise von menschlichen Muskeln simulieren.» Diese künstlichen Muskeln sind mit Luftdruck betriebene kontrahierende und expandierende Elemente, deren Bewegungen auf Pedale übertragen werden. Eine ausgeklügelte Software ermöglicht es, den Widerstand bis zu zweihundert Befehle pro Sekunde zu ändern, wobei sich die wirkende Kraft individuell und infinitesimal, also beliebig gering, einstellen lässt. «Das ist gerade bei untrainierten oder dekonditionierten Menschen wichtig.» Die beiden Pedale sind einzeln ansteuerbar, was ein asymmetrisches bilaterales Training ermöglicht. Insbesondere Schlaganfälle sind oft mit einer sogenannten Hemiparese verbunden, der Lähmung einer Körperhälfte. «Ein Therapieziel könnte sein, die gesunde Hälfte gezielt zu trainieren und dadurch auch die Restaktivität der betroffenen Seite zu stimulieren.» Dadurch lässt sich in vielen Fällen die Körpersymmetrie verbessern.
… spielerisches Handling
An den Systemen von ddrobotec® trainiert der Patient allein oder unter Anleitung eines Therapeuten. Das Login funktioniert via App und QR-Code. Hinterlegt sind ein Nickname und persönliche Daten wie Alter, Grösse, Gewicht, maximale Belastung, maximaler Kniebeugewinkel sowie Trainingsziele. «Wir erfassen die Daten anonymisiert in der Cloud», sagt Max Lungarella. Der Vorteil: Die Übungen sind ortsunabhängig durchführbar. Das Training findet sitzend statt, was jene User entlastet, die nicht gut zu Fuss sind. Die Programme lassen sich mit einem Joystick auf der rechten Seite des Sitzes und einem Bildschirm ansteuern. Die Übungen sind stets visuell dargestellt, beispielsweise durch blaue und rote Linien, denen es mal mit mehr oder weniger Druck des einzelnen Beins oder beider Beine zu folgen gilt. Der User sieht also in Echtzeit, wie gut er trainiert und wo allenfalls noch Nachholbedarf besteht. Dank künstlicher Intelligenz passen sich die Programme dem Verlauf und Fortschritt an.
Weiter besteht die Möglichkeit, das Training mit sogenannten Exergames unterhaltsamer zu gestalten. Das Kofferwort besteht aus dem englischen «exercise» für Übung und «games» für Spiel. Ob Golf, Eishockey, Bowling oder Skifahren: Bei diesen spielerischen Aufgaben in entsprechender Umgebung geht es stets darum, Dinge zu treffen, Hindernissen auszuweichen oder Übungen auf holpriger Unterlage zu bewältigen. Kernstück sämtlicher Programme bilden Auswertungen der Trainingsdaten in Form von Diagrammen und Leistungskurven. «Wer seine Fortschritte sieht und die Defizite gezielt trainiert, steigert die Chancen auf einen Trainingserfolg.»
Robotergestütztes Trainingssystem für Körper und Hirn
Datenauswertung: Wer seine Stärken und Schwächen kennt, hat bessere Aussichten auf Erfolg.
«Trainieren soll nicht nur Schwitzen und Anstrengung bedeuten», sagt Max Lungarella. «Es geht auch darum, sich spielerisch herauszufordern und weiterzuentwickeln.» So dienen die Systeme von ddrobotec® nicht nur dem Muskelaufbau und der Kondition, sondern trainieren auch kognitive und koordinative Fähigkeiten. «Unsere Bewegungen sind mehrdimensional, genau das versuchen wir zu simulieren – Stichwort Multitasking.» Ein wichtiges Thema ist dabei die Motivation. Mit einem Schicksalsschlag wie einem Schlaganfall oder einer schweren Erkrankung wie Multipler Sklerose umzugehen, ist nicht einfach. Eine abwechslungsreiche und spielerische Trainingstherapie kann motivieren und die Stimmung heben. Zumal der Trainingsaufwand eines Rehapatienten oft sehr hoch ist. So lassen die Systeme von ddrobotec® auch Vergleiche mit anderen Trainierenden zu. Beispielsweise mit Gleichaltrigen aus aller Welt oder mit Menschen mit ähnlichen Voraussetzungen. «Wer sich vernetzt und die Fortschritte vergleicht, entwickelt dadurch einen gewissen positiven Ehrgeiz.»
Datenauswertung: Wer seine Stärken und Schwächen kennt, hat bessere Aussichten auf Erfolg.
«Trainieren soll nicht nur Schwitzen und Anstrengung bedeuten», sagt Max Lungarella. «Es geht auch darum, sich spielerisch herauszufordern und weiterzuentwickeln.» So dienen die Systeme von ddrobotec® nicht nur dem Muskelaufbau und der Kondition, sondern trainieren auch kognitive und koordinative Fähigkeiten. «Unsere Bewegungen sind mehrdimensional, genau das versuchen wir zu simulieren – Stichwort Multitasking.» Ein wichtiges Thema ist dabei die Motivation. Mit einem Schicksalsschlag wie einem Schlaganfall oder einer schweren Erkrankung wie Multipler Sklerose umzugehen, ist nicht einfach. Eine abwechslungsreiche und spielerische Trainingstherapie kann motivieren und die Stimmung heben. Zumal der Trainingsaufwand eines Rehapatienten oft sehr hoch ist. So lassen die Systeme von ddrobotec® auch Vergleiche mit anderen Trainierenden zu. Beispielsweise mit Gleichaltrigen aus aller Welt oder mit Menschen mit ähnlichen Voraussetzungen. «Wer sich vernetzt und die Fortschritte vergleicht, entwickelt dadurch einen gewissen positiven Ehrgeiz.»
Robotik setzt sich durch
Hirnareale stimulieren, Muskelaufbau, Kondition und Koordination fördern: Automatisierte Systeme setzen sich im Gesundheitswesen durch. Einerseits bieten sie den Patienten die individuell bestmögliche Therapielösung, andererseits spielen Kostengründe eine Rolle. «Sind solche Systeme erst implementiert, sinken die Gesundheitskosten.» Zum Beispiel, wenn die Software anstelle eines Therapeuten teilweise die Patientenbetreuung übernimmt. Oder wenn die Systeme nicht nur dem Trainings- und Rehazweck, sondern auch der Prävention dienen. Max Lungarellas Vision beinhaltet eine Art Mikro-Gyms, also viele lokale Trainingsräume, die die User jederzeit nutzen können. Dies unter professioneller Anleitung via Bildschirm. «Die Menschen werden immer älter und möchten länger gesund bleiben», sagt er. «Und um die körperliche Gesundheit zu erhalten, ist ein gezieltes und personalisiertes Training wichtig.» Das Anliegen seines Unternehmens ist es denn auch, die User zu motivieren, sich zu bewegen und zu verbessern. «Deshalb stehen wir im Austausch mit unseren Partnern wie VAMED, was es uns ermöglicht, unsere Systeme laufend zu optimieren.»
«Auch um die körperliche Gesundheit zu erhalten, ist ein gezieltes und personalisiertes Training wichtig.»
Robotergestützte Trainingstherapie im VAMED Rehazentrum Zürich Seefeld
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Rehabilitation mit hochmoderner Technologie: Im VAMED Rehazentrum Zürich Seefeld stellen wir unseren Patientinnen und Patienten dank roboter- und sensorbasierten Trainingsgeräten optimale Therapiebedingungen zur Verfügung. Mit unseren neurologischen und orthopädischen Therapiesystemen sind hochrepetitive Bewegungstherapien möglich, was zu mehr Lebensqualität und Selbstständigkeit verhelfen kann. Nehmen Sie mit uns Kontakt auf, unsere Spezialistinnen und Spezialisten beraten Sie gerne. |
