Nie tylko dla Iron Mana

Jak i powstał i działa egzoszkielet EKSO GT, tłumaczy Beata Roberts z produkującej te urządzenia amerykańskiej firmy Ekso Bionics.

Agnieszka Fiedorowicz: Jak narodził się egzoszkielet?

Beata Roberts: Pierwszy model egzoszkieletu powstał na potrzeby armii amerykańskiej.  Prace nad nim prowadzili naukowcy z Berkeley Robotics and Human Engineering Laboratory z Uniwersytetu Kalifornijeskiego w Berkeley oraz inżynierowie z z firmy Berkeley ExoWorks, która przekształciła się w Berkeley Bionics, a teraz nosi nazwę Ekso Bionics. Na rynek amerykański nasz produkt wszedł w 2010 roku, dwa lata później na rynek europejski.  Model EKSO GT to druga generacja egzoszkieletów.

Jak w ogóle można chodzić, gdy jest się sparaliżowanym od pasa, albo nawet od szyi w dół? Czy egzoszkielet chodzi sam?

Napędem egzoszkieletu są cztery mechaniczne silniki, zasilane przez baterie. Ekso nie pracuje na poszczególnych grupach mięśniowych, ale całościowo wspomaga siłę chodu. Przy stopach są czujniki, które umożliwiają wyzwolenie kroku po przeniesieniu odpowiednio ciężaru ciała, przez pacjenta. Software kalkuluje siłę pacjenta. Jedni mają 10 procent, inni 20, a jeszcze inni 0. Ekso po oszacowaniu doda pacjentowi brakującej siły, do tzw. „Ekso 100 procent”.

Do czego służy ten plecaczek z tyłu?

Mieści się w nim kluczowa część egzoszkielet, software urządzenia i jego panel sterujący, na którym rehabilitant ustawia takie parametry, jak długość kroków, wysokość kroków, szerokość nachylenia bocznego i długość nachylenia przedniego. Wybiera też odpowiedni poziom pracy urządzenia . W funkcji „First step” egzoszkielet pracuje w 100 procentach za pacjenta, a rehabilitant inicjuje każdy krok „w 100 procentach Ekso”. W funkcji „ProStep” pacjent inicjuje kroki, balansując ciałem, przenosząc ciężar z jednej strony na drugą, a Ekso rekompensuje tylko braki w sile chodu pacjenta. 

Czy każdy może korzystać z tej technologii?

Nie, rehabilitanci muszą zawsze zbadać potencjalnego korzystającego, mierzą go też i ważą. Każdorazowo „dopasowuje” się egzoszkielet do wymiarów nóg i tułowia pacjenta.

Czy to trochę, jak z wiązaniami nart, które trzeba dopasować?

Na podobnej zasadzie, ale są ograniczenia. W Ekso można chodzić, jeśli mierzy się mniej więcej od 160 do 190 centymetrów i waży nie więcej niż 100 kilogramów.  Najważniejsza jednak jest długość kończyn.

Czy są jakieś przeciwwskazania zdrowotne?

Pacjent nie może być „ leżący” i musi mieć doświadczenie w byciu pionizowanym. Musi mieć w miarę normalne ciśnienie, brak reakcji ortostatycznych. Problemem jest też zbyt mocna spastyka, ponieważ nadmierna sztywność może uniemożliwić chodzenie. Stosujemy skalę nasilenia spastyczności Ashworta, która liczy 4 stopnie. Stopień 3 wyklucza korzystanie z egzoszkieletu.

W czym może pacjentowi pomóc egzoszkielet?

Praca w egzoszkielecie najbardziej w sensie fizjologicznym przypomina ludzki chód. Dlatego terapia ta nie tylko poprawia ułożenie kręgosłupa i wzmacnia mięśnie podczas chodu. Dzięki pionizacji poprawia się praca narządów wewnętrznych, które są ściśnięte, gdy chory siedzi na wózku. Lepiej funkcjonuje układ trawienny, krążenia, ale też moczowy, rzadziej dochodzi np. do zapaleń pęcherza moczowego. Pacjenci deklarują też zmniejszenie bólu neuropatycznego, ale przymierzamy się dopiero do przeprowadzenia badań potwierdzających te doniesienia. Widocznie poprawia się też spastyka pacjentów.

Czy ta technologia niesie dla pacjenta jakieś ryzyko?

Zgodnie z klasyfikacją FDA (Food and Drug Administration, czyli Agencji Żywności i Leków) EKSO GT na skali ryzyka dla pacjenta ma 1, najniższy stopień, porównywalnym ryzykiem jest np. korzystanie z nici dentystycznych. Poziom 2 to np. zdjęcie rentgenowskie, poziom 3 operacja wszczepienia by-passów.

Czy trudno się nauczyć obsługi tego sprzętu?

Ekso Bionics zapewnia szkolenie dla rehabilitantów pracujących ze szkieletem. Podczas pierwszej tury, która trwa 4 dni zapoznajemy ich z funkcjami urządzenia, potem mają 6 tygodni na praktyki z pacjentami. Następnie następuję tzw. Advanced Training.

Kiedy przeciętny człowiek będzie mógł pójść w egzoszkielecie do kina i na spacer?

Nieprędko. Nasz model egzoszkieletu przeznaczony jest do korzystania w ośrodkach rehabilitacyjnych, klinikach. Jego obsługa wymaga nadzoru rehabilitanta. Nasza firma pracuje jednak nad unowocześnianiem modelu. Mamy świadomość, że szkielet indywidualny dla pacjenta to przyszłość tej techniki. Na świecie mamy obecnie w zaokrągleniu 80 sztuk egzoszkieletów, a ich cena jest wciąż wysoka, ok. 150 tys. dolarów. Mamy nadzieję, ze podobnie, jak w przypadku telefonów komórkowych, wraz z rozwojem i upowszechnieniem tej technologii, dostępność się zwiększy, a cena obniży. Nasze laboratoria wciąż pracują nad udoskonaleniami nowych modeli EKSO, tak, aby były jak najwygodniejsze i jak najłatwiejsze w użyciu.