Schlaganfall: „Exosuit“ verbessert das Gangbild nach Hemiparese

Boston - Die Minimalvariante eines Exoskeletts, das bequem als „Exosuit“ unter der Kleidung getragen werden kann, hat in einer Studie in Science Translational Medicine (2017; 9: eaai9084) die Parese im Fußbereich von Schlaganfall-Patienten gemildert und das Gangbild der Patienten verbessert.

Eine Hemiparese kann die Mobilität von Schlaganfall-Patienten erheblich ein­schränken. Besonders hinderlich beim Gehen ist eine Fußheberschwäche (gestörte Dorsalflexion). Aber auch die gestörte Plantarflexion, die ein Abheben der Ferse erschwert, wirkt sich ungünstig auf das Gangbild von Schlaganfall-Patienten aus, die sich oft nur durch Anheben der Hüfte und Drehung des gesamten Beines fortbewegen können. Orthesen, die das Sprunggelenk immobilisieren, sind nur eine passive Notlösung, da sie die aktive Fortbewegung nicht unterstützen. 

Als Lösung haben Ingenieure des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering in Boston jetzt einen „Exosuit“ entworfen. Er besteht aus einem Hüftgurt, an dem ein „Aktuator“ befestigt ist. Es handelt sich um einen Motor, der zwei Bowdenzüge bewegt. Die beiden Bowdenzüge ziehen am Bein entlang zu einer Wadenmanschette und von dort zu einer Fußorthese. 

Die Fußorthese besteht aus einer Schuhsohle. Sie ist mit einem Gurt versehen, der über den Spann führt. An diesem Gurt ist der eine der beiden Bowdenzüge befestigt. Die Aktivität des „Aktuators" zieht den Spanngurt nach oben und hebt dadurch den Fuß an, erzeugt also eine Dorsalflexion.

Der zweite Bowdenzug läuft zum hinteren Ende der Sohle, wo er an der Position der Achillesferse befestigt ist. Seine Aktivierung führt zu einer Plantarflexion. Die Steuerung der beiden Bowdenzüge erfolgt einmal über Sensoren im Bereich der Wadenmanschette und zum zweiten über ein Gyroskop, das in die Fußsohle eingebaut ist und die aktuelle Fußposition ermittelt. 

Der „Exosuit“, der nur wenige Kilogramm wiegt und – vielleicht mit Ausnahme des etwas klobigen „Aktuators“ – unauffällig unter der Kleidung getragen werden kann, hat in ersten klinischen Versuchen das Gangbild von Schlaganfall-Patienten verbessert. Wie das Team um Conor Walsh berichtet, wurde die Dorsalflexion im Durchschnitt um 5,33 Grad verstärkt, was den Patienten das Anheben des Fußes auf dem Video in der Pressemitteilung sichtbar erleichterte. Die Propulsion im Sprunggelenk wurde im Durchschnitt um 11 Prozent gesteigert. Sie soll die Vorwärtsbewegung des Patienten erleichtern und durch eine Energieersparnis das Gehen weniger anstrengend machen.

rme