Praktische informatie

Geeft praktische feiten en tips over het gebruik van een exoskelet en de vereisten voor de gebruiker.

Information.png

Wat zijn de eisen voor de gebruiker om in een exoskelet te mogen lopen?

De huidige exoskeletten die op de markt zijn kunnen alleen gebruikt worden door mensen die voldoen aan de gestelde eisen op het gebied van onder andere gewicht en lengte binnen welk minima en maxima het veilig wordt geacht te lopen. Een overzicht van de meest voorkomende en gemiddelde eisen is hieronder te lezen:

 

Hoogte van de dwarslaesie: C7/T4-L1, AIS A-C/D [1, 2];

Gewicht: maximaal 100kg [3];

Lengte: 160-190cm [4, 5];

‘Normale’ bewegingsvrijheid en -graden van de betreffende gewrichten: heupen (flexie 110/extensie 15), knieën (flexie 100/extensie 0) en enkels (dorsi- 10 en plantairflexie 20) [6, 7];

Een gezonde huid: bijvoorbeeld zonder decubitus (doorligplekken);

Hemodynamische (hart- en vatenstelsel) en mentale stabiliteit [5];

Spasticiteitsgraad (MAS) van 3 of minder volgens de Ashworth schaal [5, 8];

De afwezigheid van osteoporose* [5].

 

* Op basis van de mineraal botdichtheid (BMD) gemeten bij de rechter femurhals (bovenbeen) en de ruggenwervels L2-L4. BMD t-scores zijn groter dan -2.5 op deze plekken [9].

Waar in Nederland is het mogelijk te lopen in een exoskelet?

De afgelopen 10 jaar heeft een aantal revalidatiecentra in Nederland meegedaan aan studies met exoskeletten [10, 11] en sommige centra bieden nog steeds de mogelijkheid in een exoskelet te lopen, zoals de Sint Maartenskliniek in Nijmegen [12], Heliomare in Wijk aan Zee [13], voor mensen met een dwarslaesie met en zonder zicht op herstel van loopfunctie, en het UMCG revalidatiecentrum in Groningen, alleen voor mensen met een dwarslaesie die zicht hebben op herstel van de loopfunctie [14]. De Sint Maartenskliniek biedt ook de mogelijkheid het exoskelet mee naar huis te nemen en enkele weken in de thuisomgeving te oefenen.

Enkele mensen in Nederland en de rest van Europa hebben een eigen exoskelet, tot vandaag is het (nog) niet mogelijk een exoskelet via de zorgverzekeraar vergoed te krijgen en exoskeletten zijn erg duur (zie ‘De techniek van een exoskelet’). Mensen met een eigen exoskelet hebben vaak geld opgehaald via crowdfunding (zie ‘Piloten’).

Hoe ziet een transfer en het lopen in een exoskelet eruit?

Het verschilt per exoskelet hoe de transfer precies te werk gaat. Over het algemeen wordt het exoskelet op een bank of stoel gezet en zet iemand zijn/haar rolstoel er vlak naast, om zo over te ‘wippen’ al leunend op de eigen rolstoel en het exoskelet. Soms zitten er standaard schoenen in het exoskelet, soms kunnen de eigen schoenen vastgegespt worden aan het exoskelet en een voetplaat. De onderdelen waarmee het lichaam vast wordt gemaakt aan het exoskelet kunnen vaak stevig worden bevestigd om het been en de heupen door middel van (breed) klittenband. Al het materiaal dat direct in contact staat met het lichaam is ergonomisch (naar het lichaam) gevormd en bedekt met zacht en drukverdelend materiaal om wonden aan de huid te voorkomen.

Het lopen in een exoskelet gebeurt bijna altijd met elleboogkrukken of een looprek ter ondersteuning, het REX exoskelet is één van de weinige uitzonderingen hierop en maakt het mogelijk handsfree te lopen [15]. Het besturingssysteem van het exoskelet, waarmee aangegeven kan worden van zit naar staan, van staan naar lopen en vice versa te gaan, wordt op verschillende manieren verwerkt: een horloge/polsband met controller, traagheidsmeeteenheden op het lichaam om het kantelen van het bovenlichaam te registreren [5] of een besturingssysteem voor de fysiotherapeut [4]. 

Voor een duidelijk beeld van een transfer in een exoskeletten en het zetten van de eerste stappen, hieronder enkele videos:

Hoe en wanneer is het mogelijk te lopen in een exoskelet?

Trainingsprogramma’s om te leren zitten, staan en lopen in een exoskelet verschillen per revalidatiecentrum, hieronder is een overzicht van een mogelijk trainingsschema te zien waarbij iemand van ‘nog nooit in een exoskelet gezeten’ naar ‘lopen in een exoskelet zonder hulp’ gaat, in dit geval ligt de focus op de mogelijkheden van het ReWalk exoskelet [5].

Trainingsschema ‘lopen in een exoskelet’ - De voornaamste leerpunten

Sessie 1: uitlijnen en passen van het exoskelet, gaan van zit naar staan met support van een brug met gelijke leggers;

Sessies 1-4: het aanzetten van het apparaat, gaan van zit naar staan tussen de brug, stabiel staan tussen de brug (zonder ondersteuning van een fysiotherapeut), lopen tussen de brug (zonder ondersteuning);

Sessies 2-4: lopen tussen de brug, gaan van zit naar staan met ondersteuning, basistraining in het gebruik van krukken;

Sessies 2-5: lopen met krukken;

Sessies 3-18: lopen met krukken, gaan van zit naar staan en vice versa met krukken.

De hoeveelheid trainingen en duur van de trainingen voordat iemand bekend is met het exoskelet en zelfstandig kan lopen verschilt sterk per persoon. 

Één studie met het Ekso Exoskelet laat zien dat het gemiddeld 8 sessies van 60 tot 90 minuten per sessie kostte om het exoskelet te leren kennen en te lopen met minimale ondersteuning van bijvoorbeeld een fysiotherapeut, en 15 sessies om te lopen met (bijna) geen ondersteuning van een fysiotherapeut [16].

Studies met het ReWalk exoskelet laten de volgende resultaten zien:

Één studie waaraan 7 individuen met een dwarslaesie meededen hield een trainingsprotocol van 60 minuten per training elke doordeweekse dag aan, voor een periode van 4 a 5 weken. Tijdens dit programma leerden alle deelnemers te gaan van zit naar staan, balans te houden tijdens het staan en binnenshuis te lopen met ondersteuning van een fysiotherapeut in gemiddeld 8 sessies (twee weken). Een minderheid (3 van de 7) kon aan het einde van het programma met geen tot minimale ondersteuning (enkel verbale aanwijzingen) lopen [17].

Bij een andere studie besloeg het trainingsprogramma 24 sessies van 1.5 uur verspreid over 8 weken. 75% van de deelnemers kon aan het einde van het programma zelfstandig lopen in het exoskelet [18].

Ten slotte toont een studie die ook 24 trainingssessies van 1.5 uur als trainingsprotocol aanhield dat over een periode van 8 weken (waarbij 3 keer per week werd getraind) iedereen zelfstandig kon lopen [5].

Wat kan ik verwachten met betrekking tot snelheid, afstand en fysieke vermoeidheid?

Verwachtingen en realiteit bij het lopen in een exoskelet liggen soms ver uit elkaar [16]. Hieronder een samenvatting van realistische karakteristieken.

Loopsnelheid: De loopsnelheid is gemiddeld +/- 0.30 m/s (1.10 km/h) [11], met een maximum snelheid tot 0.45 m/s (1.60 km/h) in de ReWalk [5] en gemiddeld 0.17 m/s (0.60 km/h) op lange afstanden [15], met een maximum snelheid van 1.25 m/s (4.5 km/h) op een 10-metertest in de Ekso [19];

LooptijdLooptijd varieert van 15 tot 90 minuten [5, 11, 16];

Loopafstand: Loopafstand kan tot boven de 1000 stappen (400 meter) per sessie gaan [11];

GebruiksduurDe tijd van staan en lopen in het exoskelet varieert van een gemiddelde van 32 minuten [10] tot een maximum van 100 minuten [16];

HartslagHartslaggemiddelden tijdens de loopsessies komen overeen met lichte tot gemiddelde inspanning [16, 19], dezelfde resultaten werden gevonden wanneer werd gekeken naar de beleving van fysieke vermoeidheid bij de gebruiker [19].

Voor een overzicht van deelnemers aan een Europees multicenter studie met het Ekso exoskelet, zie [18]. Deze studie houdt overal hetzelfde trainingsschema aan en onderzoekt hierbij verscheidene trainingskarakteristieken, inclusief verbeteringen en eventuele neveneffecten zoals beschadigingen van de huid. In totaal waren er 52 deelnemers met een dwarslaesie op verschillende niveaus (C5-S5) en met verschillende ernst (AIS A-D).

Op welke plekken kan je in een exoskelet lopen?

Vanwege de hoge kosten en de suboptimale inzetbaarheid van exoskeletten in de thuisomgeving, wordt er met name door dwarsleten in revalidatiecentra gelopen. Hier kan in een sporthal, op vlakke ondergrond, een helling of op tapijt gelopen worden [15].

Een studie met het ReWalk exoskelet, welke deelnemers de mogelijkheid gaf het exoskelet mee naar huis te nemen, laat zien voor welke doelen en op welke locaties mensen het exoskelet gebruikten. Het exoskelet was in bijna de helft van de keren buitenshuis gebruikt en in een kwart van de gevallen op een overdekte locatie welke niet thuis was (denk aan een overdekte parkeerplaats of een fitnessruimte). Zie het figuur hieronder voor een overzicht van de locaties en het aantal keren dat het exoskelet gebruikt was [20].

Overzicht van exoskeletgebruik buiten de kliniek: locaties en frequentie van gebruik

Location exoskeleton use graph.png

Lees meer over

Referenties

  1. TT Roberts (2017) Classifications In Brief: American Spinal Injury Association (ASIA) Impairment Scale, Clin Orthop Relat Res. 2017 May; 475(5): 1499–1504. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5384910/

  2. Miller LE, Zimmerman AK, Herbert WB (2016) Clinical effectiveness and safety of powered exoskeleton-assisted walking in patients with spinal cord injury: systematic review with meta-analysis. Med devices (Auckl.) 2016 Mar 22;9:455-66 https://www.dovepress.com/clinical-effectiveness-and-safety-of-powered-exoskeleton-assisted-walk-peer-reviewed-fulltext-article-MDER

  3. Wang L, Wang S, van Asseldonk EH, van der Kooij H (2013) Actively controlled lateral gait assistance in a lower limb exoskeleton. In: 2013 IEEE/RSJ international conference on intelligent robots and systems, pp 965–970. IEEE https://www.researchgate.net/publication/261352901_Actively_controlled_lateral_gait_assistance_in_a_lower_limb_exoskeleton

  4. Kolakowsky-Hayner SA, Crew J, Moran S, Shah A (2013) Safety and Feasibility of using the EksoTM Bionic Exoskeleton to Aid Ambulation after Spinal Cord Injury. J Spine 2013, S4 https://www.hilarispublisher.com/open-access/safety-and-feasibility-of-using-the-ekso-bionic-exoskeleton-to-aid-ambulation-after-spinal-cord-injury-2165-7939.S4-003.pdf

  5. Esquenazi A, Talaty M, Packel A, Saulino M (2012) The ReWalk Powered Exoskeleton to Restore Ambulatory Function to Individuals with Thoracic-Level Motor-Complete Spinal Cord Injury. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation: November 2012 - Volume 91 - Issue 11 - p911-921 https://journals.lww.com/ajpmr/Fulltext/2012/11000/The_ReWalk_Powered_Exoskeleton_to_Restore.1.aspx

  6. Musculoskeletal Key. (2016, Aug 10). Topic ‘Joint Range of Motion and Muscle Length Testing’, Chapter 11: Measurement of Range of Motion of the Hip. https://musculoskeletalkey.com/measurement-of-range-of-motion-of-the-hip/#bb0065

  7. Perry J. (n.d.) Atlas of Limb Prosthetics: Surgical, Prosthetic, and Rehabilitation Principles, Chapter 13: Normal gait https://www.oandplibrary.org/alp/chap13-01.asp

  8. Kanis J, Melton LI, Christiansen C, et al (1994) The diagnosis of osteoporosis. J Bone Miner Res 1994;9:1137Y41. https://asbmr.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jbmr.5650090802

  9. De Hoogstraat Revalidatie. (n.d.). Nieuwe innovatie: de FREEwalk. https://www.dehoogstraat.nl/nieuwe-innovatie-de-freewalk/

  10. J. Nachtegaal. (2019, mei). ‘Het exoskelet als een trainingsmiddel tijdens de revalidatie’.Minisymposium Revalidatiecentrum Heliomare. https://docplayer.nl/61378504-Het-exoskelet-als-een-trainingsmiddel-tijdens-de-revalidatie.html

  11. Sint Maartenskliniek. (n.d.). Exoskelet, specifieke spreekuren dwarslaesie. https://www.maartenskliniek.nl/revalidatiegeneeskunde/dwarslaesie/exoskelet

  12. Federatie Medisch Specialisten. (n.d.). Differentiatiestage dwarslaesie. https://www.opleidingsetalage.nl/opleidingsonderdeel/revalidatiecentrum-heliomare/differentiatiestage/dwarslaesie/2586-dwarslaesie-revalidatie

  13. UMCG. (n.d.). Revalideren met exoskelet.

  14. https://www.umcg.nl/-/revalideren-met-exoskelet https://www.rexbionics.com/

  15. Kozlowski AJ, Bryce TN, Dijkers MP (2015) Time and Effort Required by Persons with Spinal Cord Injury to Learn to Use a Powered Exoskeleton for Assisted Walking. Top Spinal Cord Inj Rehabil. Spring 2015;21(2):110-21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26364280/

  16. Platz T, Gillner A, Borgwaldt N, Kroll S, Roschka S (2016) Device-Training for Individuals with Thoracic and Lumbar Spinal Cord Injury Using a Powered Exoskeleton for Technically Assisted Mobility: Achievements and User Satisfaction Biomed Res Int. 2016;2016:8459018 https://www.hindawi.com/journals/bmri/2016/8459018/#results

  17. Van Dijsseldonk RB, Rijken H, Van Nes IJW, Van de Meent H & Keijsers NLW (2021) Predictors of exoskeleton motor learning in spinal cord injured patients, Disability and Rehabilitation, 43:14, 1982-1988 https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/09638288.2019.1689578

  18. Baunsgaard CB et al. (2017) Gait training after spinal cord injury: safety, feasibility and gait function following 8 weeks of training with the exoskeletons from Ekso Bionics. Spinal Cord 56, 106–116 (2018) https://www.nature.com/articles/s41393-017-0013-7

  19. van Dijsseldonk RB, van Nes, IJW., Geurts, ACH et al. (2020) Exoskeleton home and community use in people with complete spinal cord injury. Sci Rep 10, 15600 (2020). https://www.nature.com/articles/s41598-020-72397-6