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Die Woche in der Biomechanik #KW32

Lasse Hansen 0

Zuletzt aktualisiert am 27. September 2020

Die wöchentliche Zusammenfassung von dem, was in der Welt der Biomechanik so abgeht.

Vergleich des motorisierten robotischen Exoskelett-Gangs mit normalem und langsamem Gehen

Robotische Exoskelette für die untere Extremität werden typischerweise in der Gangrehabilitation eingesetzt. Es ist jedoch nicht ganz klar, wie gut die biomechanischen Aspekte des Gangs des robotischen Exoskeletts dem Gang beim normalen Gehen von nicht gehbehinderten Personen ähneln.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern aus Grossbritannien hat sich mit diesem Thema befasst und ihre Ergebnisse letzte Woche in ‚Clinical Biomechanics‘ veröffentlicht.

Um die Gangparameter mit und ohne Exoskelett zu vergleichen, ließ die Gruppe acht körperlich gesunde Personen einmal mit und zweimal ohne Exoskelett (langsam & „komfortable“ Geschwindigkeit) eine Strecke von 12 m gehen. Sie erfassten bei diesen Versuchen die 3D-Ganzkörperkinematik und bestimmten die zeitlich-räumlichen Parameter sowie die sagittale Gelenkkinematik für alle drei Bedingungen.

Sample Image der Cleveland Clinic. Das Exoskelett-Modell ist möglicherweise nicht dasjenige, das in der diskutierten Studie behandelt wird.
Source: https://consultqd.clevelandclinic.org/piloting-a-powered-exoskeleton-for-gait-training-in-multiple-sclerosis/

Und sie fanden einige interessante Unterschiede: Während des Exoskelett-Gehens (0,44 m/s) war die Schwungzeit im Vergleich zum langsamen Gehen (0,41 m/s) signifikant größer und die Phase der doppelten Unterstützung dementsprechend signifikant geringer. Die Gangparameter in der Exoskelett-Condition, v.a. das Verhältnis von Stand zu Schwung, ähnelten eher denen, die bei komfortabler Gehgeschwindigkeit erfasst wurden. Darüber hinaus waren die Knöchel- und Kniewinkel verringert, und auch die Oberkörperwinkel unterschieden sich signifikant.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung eines Exoskeletts in der Gangrehabilitation noch Hürden überwinden muss, bevor wir uns vollständig darauf verlassen können. Wenn wir den Körpern unserer Patienten Gangmuster beibringen, die für die gewählte Bewegungsgeschwindigkeit untypisch sind, könnten wir auf lange Sicht neueProbleme schaffen. Da jedoch mehrere Exoskelette auf dem Markt erhältlich sind und die Forschung auf diesem Gebiet noch recht jung ist, sind wir optimistisch was die zukünftige Entwicklung der robotergestützten Rehabilitation betrifft.

Hayes, S. C., White, M., White, H. S. F., & Vanicek, N. (2020). A biomechanical comparison of powered robotic exoskeleton gait with normal and slow walking: An investigation with able-bodied individuals. Clinical Biomechanics, 105133.

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