Roboter im klinischen Einsatz
HealthIT-Talk_Berlin_Robotik_20170123
HealthIT-Talk_Berlin_Robotik_20170123
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Health-IT Talk Berlin-Brandenburg<br />
am 23. Januar 2017<br />
<strong>Roboter</strong> <strong>im</strong> <strong>klinischen</strong><br />
<strong>Einsatz</strong><br />
Moderation: Michael Thoss,<br />
Dr. Adrian Schuster<br />
Michael Engelhorn<br />
Dr. Peter Langkafel<br />
Dr. Adrian Schuster<br />
Michael Thoss<br />
Stefan Zorn<br />
Veranstaltungsort:<br />
DRK Kliniken Berlin | Westend<br />
www.Health-IT-Talk.de
Health-IT Talk Berlin-Brandenburg<br />
Referenten und Beiträge <strong>im</strong> Januar 2017<br />
Das HAL System – ein neuronal gesteuertes Exoskelett<br />
Theodor Bülhoff, Cyberdyne Care Robotics GmbH Bochum<br />
Klinische Erfolge der neuromuskulären Feedbacktherapie<br />
zur Therapie der inkompletten Querschnittslähmung<br />
Dr. Peter Hügler, Paracelsus-Klinik Adorf<br />
Patientenerfolgen und individuelle Fortschritte<br />
moderierte Diskussion mit dem Plenum<br />
Gerätedemonstration<br />
www.Health-IT-Talk.de
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
___<br />
Health-IT Talk<br />
<strong>Roboter</strong> <strong>im</strong> <strong>klinischen</strong> <strong>Einsatz</strong>
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
„Der HAL Robot Suit verbindet menschliche mit<br />
künstlicher Intelligenz.“<br />
„Der HAL Robot Suit liest die Gedanken des<br />
Patienten.“ (Arte, 13.09.2016)<br />
„Er unterstützt Bewegungen, die der Patient aus<br />
eigener Kraft nicht mehr machen kann.“
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Auszeichnungen<br />
• Edison-Award in Gold für den Bereich Rehabilitation 2014<br />
• Herbert-Lauterbach-Preis 2014<br />
• Health Media Award 2016 Medizintechnik / Innovation
F E E D B A C K<br />
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Gehirn<br />
Rückenmark<br />
HAL-System<br />
Nerv<br />
Muskel<br />
Kraftunterstützung<br />
entsprechend der<br />
Bewegungsintention<br />
Sensor
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Therapieansatz<br />
Willensgesteuert • Neuronaler Bewegungsbefehl an Muskel • Erfassung der<br />
Muskelreaktion • Individuelle Bewegungsunterstützung durch HAL •<br />
Verbesserung des Ansprechens der Skelettmuskulatur auf die<br />
Steuerungsbefehle des Gehirns<br />
Der vollständige Bewegungsablauf bewirkt eine sensorische<br />
Rückkopplung an das Gehirn.<br />
Kraftunterstützung<br />
entsprechend der<br />
Bewegungsintention<br />
Die Therapie erfolgt auf einem<br />
Laufband mit Gewichtsentlastung,<br />
die individualisierte Einstellung<br />
übern<strong>im</strong>mt der Therapeut.
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
<strong>Einsatz</strong>möglichkeiten bei Querschnittgelähmten<br />
• Inkomplette oder komplette Querschnittlähmung mit geringen<br />
erfassbaren Bewegungs<strong>im</strong>pulsen in der Hüft- und Kniemuskulatur<br />
• Etwa 20% - 30% der Querschnittgelähmten erfüllen diese<br />
Voraussetzung<br />
Therapieziele:<br />
1. Verbesserung der Beweglichkeit, insbesondere <strong>im</strong> Gehvermögen<br />
2. Verringerung anderer gesundheitlicher Beeinträchtigungen
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Erfahrungen bei Querschnittgelähmten<br />
Therapiert wurden inzwischen mehr als 100 Querschnittgelähmte.<br />
In Forschungsstudien, die in der Chirurgischen Klinik des<br />
Berufsgenossenschaftlichen Universitätsklinikums Bergmannsheil<br />
durchgeführt wurden, waren 75 Patienten eingebunden.<br />
• Chronische Querschnittlähmungen (Patient ist seit mehr als<br />
einem Jahr querschnittgelähmt) – Gesamtzahl: 50<br />
• Akute Querschnittlähmungen (Patient befindet sich bei<br />
Therapiebeginn noch in der Akutbehandlung) – Gesamtzahl: 25
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Dauer der Therapie<br />
• Dre<strong>im</strong>onatige tägliche Therapie mit 60 Einheiten<br />
• Zeitaufwand je Therapieeinheit ein bis zwei Stunden<br />
• In Einzelfällen Empfehlung zu einer Therapiefortsetzung von<br />
max. drei Monaten mit einer Therapieeinheit pro Woche<br />
Voraussetzung: Prognose weiterer Therapiefortschritte
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Chronische Querschnittlähmungen (Unfall liegt mehr als<br />
ein Jahr zurück)<br />
Video-Präsentationen: Drei-Monats-Ergebnisse<br />
1. Unfall 2007 5. Unfall 2010<br />
2. Unfall 1994 6. Unfall 2011<br />
3. Unfall 2011 7. Unfall 1996<br />
4. Unfall 2013
Chronische Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
45 Jahre, inkompletter Querschnitt, 2007
Chronische Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
56 Jahre, kompletter Querschnitt, 1994
Chronische Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
22 Jahre, kompletter Querschnitt, 2011
Chronische Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
45 Jahre, kompletter Querschnitt, 2013
Chronische Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
35 Jahre, kompletter Querschnitt, 2010
Chronische Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
65 Jahre, inkompletter Querschnitt, 2011
Chronische Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
41 Jahre, kompletter Querschnitt, 1996
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Akute Querschnittlähmungen<br />
Video-Präsentationen<br />
8. - 12.<br />
Therapiebeginn etwa acht Wochen nach Feststellung<br />
der Querschnittlähmung
Akute Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
35 Jahre, inkompletter Querschnitt, 2013<br />
Trainingsende
Akute Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
30 Jahre, inkompletter Querschnitt, 2013
Akute Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
40 Jahre, inkompletter Querschnitt, 2015
Akute Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
19 Jahre, inkompletter Querschnitt, 2014
Akute Querschnittlähmung<br />
Trainingsbeginn<br />
Nach 3 Monaten<br />
46 Jahre, inkompletter Querschnitt, 2014
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Verbesserungen <strong>im</strong> Gehvermögen und der allgemeinen<br />
Beweglichkeit<br />
• Erhöhung der Gehgeschwindigkeit <strong>im</strong> Mittel von 500m/Std. auf<br />
1,5-2,5 km/Std.<br />
• Reduktion der Hilfsmittel (Rollator oder Gehstützen anstelle des<br />
Rollstuhls)<br />
Allgemeine Prognose zum erwarteten Therapieerfolg nach<br />
Abschluss eines Probetrainings (ca. 1 Woche) möglich
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Verbesserungen <strong>im</strong> Gehvermögen und der allgemeinen<br />
Beweglichkeit<br />
• Standardtests<br />
• Videodokumentation (regelmäßig)<br />
• Ganganalyse
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Verbesserungen <strong>im</strong> Gehvermögen und der allgemeinen<br />
Beweglichkeit<br />
• Ganganalyse<br />
• Wird durchgeführt mit dem MyoMotion ® Reserach Pro System, Noraxon<br />
U.S.A. Inc.<br />
• Vergleich mit Standardkurven
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Neuronaler Normalisierungsprozess<br />
Neuronale Reorganisation / Modulation<br />
Veränderungen in den Hirnaktivitäten sind <strong>im</strong> MRT nachweisbar.<br />
Methodik: S<strong>im</strong>ultane taktile<br />
St<strong>im</strong>ulation des 2. Fingers<br />
bds. mittels “airpuff”. (480<br />
St<strong>im</strong>uli, St<strong>im</strong>ulationsfrequenz<br />
1.25 Hz)<br />
Befund: Reduzierte Aktivierung<br />
des “Hand-Areals” <strong>im</strong> pr<strong>im</strong>ären<br />
somatosensorischen Kortex in<br />
beiden Hemisphären nach 6/12<br />
Wochen
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Neuronaler Normalisierungsprozess<br />
Schmerzreduktion<br />
• Reduktion oder<br />
vollständiges<br />
Verschwinden<br />
neuropathischer<br />
Schmerzen<br />
• Annahme:<br />
Zusammenhang<br />
mit neuronaler<br />
Reorganisation
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Neuronaler Normalisierungsprozess<br />
Verbesserung der Hautsensibilität<br />
Zunahme der Hautsensibilität bei vielen Patienten:<br />
Befund der<br />
Hautsensibilität vor<br />
Therapiebeginn<br />
Sieben Monate nach der HAL-Therapie<br />
‣ Sensibilität S2 rechts & links<br />
‣ Dekubitusprophylaxe
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Neuronaler Normalisierungsprozess<br />
Verbesserungen <strong>im</strong> Blasen-Darm-Management<br />
Beschreibung durch Patienten:<br />
Unterschiedliche Verbesserungen <strong>im</strong> Blasen-Darm-<br />
Management bis zu eigenständiger Miktion oder<br />
Darmentleerung
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Ergebnisse<br />
• Erhöhung der Laufgeschwindigkeit<br />
• Verminderter Hilfsmittelbedarf (Rollator oder Gehstützen anstelle<br />
des Rollstuhls)<br />
• Kortikale Reorganisation / Neuronale Modulation<br />
• Rückgang neuropathischer Schmerzen<br />
• Verbessertes Blasen-Darm-Management<br />
• Verbessertes Hautempfinden, Wiederauftreten der Hautsensibilität<br />
• Reduktion der Spastiken
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Ergebnisse<br />
• neuronaler Normalisierungsprozess<br />
zeigt sich <strong>im</strong> Rückgang neuropathischer Schmerzen,<br />
Reduktion der Spastik, Zunahme der Hautempfindlichkeit,<br />
Aktivierung peripherer Nerven, Verbesserung in der Blasenund<br />
Darmfunktion, Reorganisation der Hirnstruktur,<br />
Verbesserung der Tiefensensibilität – räumliches Empfinden in<br />
den Extremitäten
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Nachhaltigkeit der Therapieergebnisse<br />
• Der Patient kann seine Therapieergebnisse durch<br />
eigenständiges Gehen (am Rollator / Gehstützen oder<br />
ohne Gehstützen) erhalten oder ggf. auch weiter<br />
verbessern.<br />
• Nur in Ausnahmefällen sind nach Abschluss der HAL-<br />
Therapie weitere HAL-Therapien angezeigt.
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Gesundheitsökonomische Evaluation durch das Institut<br />
für europäische Gesundheits- und Sozialwirtschaft<br />
(IEGUS)<br />
Nutzen:<br />
Funktionelle Verbesserungen bei den Patienten:<br />
• Reduzierte Schmerzen<br />
• Gestärkte Muskulatur<br />
• Erhöhte Gehfähigkeit und verbessertes Körpergefühl<br />
• Veränderter Hilfsmitteleinsatz<br />
• Gesteigerte Mobilität<br />
• Bessere Fähigkeit zur Selbstversorgung <strong>im</strong> Alltag verbunden<br />
mit Reduktion des Hilfe- und Unterstützungsbedarfs
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Gesundheitsökonomische Evaluation durch das Institut<br />
für europäische Gesundheits- und Sozialwirtschaft<br />
(IEGUS)<br />
Kosten:<br />
• Ausgaben für das exoskelettale Training<br />
Mögliche Kosteneinsparungspotentiale in der mittleren Frist:<br />
• Die möglichen finanziellen Effekte haben in Verbindung<br />
mit Verbesserungen bei individueller Teilhabe,<br />
Selbstversorgung und Lebensqualität das Potenzial die<br />
Kosten überzukompensieren.
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Gesundheitsökonomische Evaluation durch das Institut<br />
für europäische Gesundheits- und Sozialwirtschaft<br />
(IEGUS)<br />
Nach den Erfahrungen der beteiligten Therapeuten und Ärzte:<br />
• Deutliche Reduktion von Dekubitus-Risiken<br />
• Abbau/Wegfall von Schmerzmitteln und Medikamenten gegen<br />
Spastiken<br />
• Reduktion des Osteoporoserisikos<br />
• Reduktion der Kosten für Katheterversorgung und geringeres<br />
Infektionsrisiko<br />
• Reduktion physiotherapeutischer Leistungen<br />
• Positive Auswirkungen bei Herz- und Kreislauferkrankungen
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Gesundheitsökonomische Evaluation durch das Institut<br />
für europäische Gesundheits- und Sozialwirtschaft<br />
(IEGUS)<br />
Demnach kann sich die neuromuskuläre<br />
Feedbacktherapie mit dem HAL Robot Suit in Einzelfällen<br />
bereits in einem Zeitraum von ein bis zwei Jahren<br />
rechnen.
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Gesamtüberblick zu den Forschungsprojekten<br />
1. Pilotstudie: Acht chronische Querschnitt-Patienten, der Unfall lag<br />
ein bis etwa 20 Jahre zurück, berufsgenossenschaftlich versichert<br />
aufgrund der Annahme des Erhalts eines qualitativ guten<br />
Therapieangebots in der Vergangenheit<br />
2. EU (IuK) - Projekt: Beginn Frühjahr 2013, Ende 30.06.2015 mit 26<br />
querschnittgelähmten Patienten (traumatisch und nicht-traumatisch)<br />
3. NEDO - Projekt: Beginn Herbst 2013, Ende März 2016 umfasste 52<br />
querschnittgelähmte Patienten nach Trauma
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Ausblick<br />
• Erwartet werden weitere Publikationen zu Teilergebnissen<br />
bei Querschnittlähmungen sowie der<br />
Gesamtforschungsbericht zur NEDO-Studie.<br />
• Aktuell arbeiten sechs Kliniken mit dem HAL-System -<br />
Weitere Kooperationsverträge sind vorbereitet.<br />
• Forschungsstudien zu Schlaganfällen laufen <strong>im</strong> Karolinska<br />
(Schweden), in mehreren japanischen Kliniken und am<br />
Bergmannsheil<br />
• Mit der Behandlung von Muskelerkrankungen soll<br />
verstärkt begonnen werden.
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
<strong>Einsatz</strong>möglichkeiten bei Muskelerkrankungen<br />
• Ende April 2016 wurde die HAL-Therapie vom japanischen<br />
Gesundheitsministerium für folgende seltene<br />
Muskelerkrankungen zugelassen:<br />
Amyotrophe Lateralsklerose Spinale Muskelatrophie<br />
Spinobulbäre Muskelatrophie Morbus Charcot-Marie-Tooth<br />
Muskeldystrophie Distale Myopathie<br />
<br />
Sporadische<br />
Einschlusskörpermyositis<br />
<br />
Congenitale Myopathie
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Erfahrungen bei Muskelerkrankungen:<br />
• Exoskelettales Gangtraining mit dem HAL ® ist auch bei<br />
neuromuskulären Erkrankungen möglich und sicher<br />
anwendbar<br />
• Verbesserung von Gangparametern sind in Einzelfällen zu<br />
beobachten<br />
• Bisherige Ergebnisse sind vielversprechend<br />
• HAL ® Therapie zur langfristigen Erhaltung der Muskelkraft<br />
und Ausdauer bei chronisch progredienten, genetisch<br />
determinierten Erkrankungen
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Erfahrungen bei Muskelerkrankungen:<br />
Patientin mit Gürtelmuskeldystrophie, 58 Jahre<br />
Training zwei Monate, Intensität drei Trainings pro Woche
Muskelerkrankungen<br />
Erfahrungen bei Muskelerkrankungen:<br />
Patientin mit Gürtelmuskeldystrophie, 58 Jahre<br />
T<strong>im</strong>ed-Up-Go-Test (Stabilitätstest)<br />
Trainingsbeginn<br />
Trainingsende
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Erfahrungen bei Muskelerkrankungen:<br />
Patientin mit Gürtelmuskeldystrophie<br />
Anhaltende Verbesserung der Gehparameter<br />
Prä Post 6 Wochen<br />
10MWT 24,97 sec. 18,49 sec. 20,19 sec.<br />
6MWT 265 m 296 m 252 m<br />
TUG 32,84 sec. 23,88 sec. 25,17 sec.
Intrinsische Neuromuskuläre Feedbacktherapie<br />
Muskelerkrankungen<br />
Weitere Video-Präsentationen:<br />
1. Muskelerkrankung ohne spezifische Diagnose<br />
2. Polyneuropathie<br />
3. und 4.<br />
5.<br />
Spinale Muskelatrophie<br />
Multiple Sklerose
Weitere Videos Muskelpatienten<br />
Patient 1, 81 Jahre, Muskelerkrankung ohne spezifische Diagnose<br />
Training drei Monate Intensität zwei Trainings pro Woche<br />
Start<br />
Ende<br />
Veränderungen Beginn Ende<br />
10-Meter-Gehtest - Zeitaufwand 24,79 sec 10,84 sec<br />
10-Meter-Gehtest - Schritte 29 21<br />
T<strong>im</strong>ed-Up-Go 22,18 sec 16,22 sec
Weitere Videos Muskelpatienten<br />
Patient 2, 47 Jahre, Polyneuropathie<br />
Training zwei Monate Intensität drei Trainings pro Woche<br />
Start<br />
Ende<br />
Veränderungen Beginn Ende<br />
10-Meter-Gehtest - Zeitaufwand 15,47 sec 11,81 sec<br />
10-Meter-Gehtest - Schritte 18 26<br />
T<strong>im</strong>ed-Up-Go 20,56 sec 15,66 sec
Weitere Videos Muskelpatienten<br />
Patient 3, 15 Jahre, Spinale Muskelatrophie<br />
Training 6 Wochen, Intensität drei Trainings pro Woche<br />
Trainingsbeginn<br />
Trainingsende<br />
Veränderungen Beginn Ende<br />
Laufband: Geh-Training vorwärts 5 x 3 Minuten 3 x 10 Minuten<br />
Laufband: Geh-Training rückwärts ---- 1 x 10 Minuten<br />
Geschwindigkeit 0,6 km/h 1,3 km/h
Weitere Videos Muskelpatienten<br />
Patient 4, 54 Jahre, Muskelatrophie<br />
Trainingszeitraum von 4 Wochen mit 3 Trainingseinheiten pro Woche<br />
Start Mitte Ende<br />
Veränderungen Beginn Ende<br />
Gehstrecke am Laufband 620 m 1205 m<br />
10-Meter-Gehtest vor Therapieeinheit 19,13 sec 14,94 sec<br />
10-Meter-Gehtest nach Therapieeinheit 18,78 sec 13,67 sec<br />
T<strong>im</strong>ed-Up-Go 47,82 sec 42,79 sec<br />
6-Minute-Walk-Test 156 m 201 m<br />
Zuwachs des Muskelumfangs<br />
+ 3 cm Oberschenkel<br />
+ 1 cm Unterschenkel
Weitere Videos Muskelpatienten<br />
Patientin 5, 54 Jahre, Multiple Sklerose seit 1985<br />
Trainingszeitraum von 4 Wochen mit 3 Trainingseinheiten pro Woche<br />
1. Versuch<br />
… nach 6.<br />
Veränderungen Beginn Ende<br />
Gehstrecke am Laufband 115 m 335 m<br />
Gehzeit am Laufband 15 min 30 min<br />
Geschwindigkeit am Laufband 0,4 km/h 0,8 km/h<br />
Steigung 0 Max. 1,8%<br />
10-Meter-Gehtest<br />
Zuwachs des Muskelumfangs<br />
2. Versuch<br />
503,78 sec, 68 Schritte<br />
Unterarmgehwagen +<br />
Hilfsperson<br />
… nach 9.<br />
Therapieeinheit<br />
153,28 sec, 49 Schritte<br />
Rollator + Aufsichtsperson<br />
+ 0,5 cm
HAL ® FOR TASK SUPPORT
HAL ® FOR TASK SUPPORT<br />
Voraussetzungen für die Akzeptanz von Hilfsmitteln<br />
• Einfache Handhabung<br />
• Geringes Gewicht<br />
• Darf <strong>im</strong> Alltag nicht stören<br />
• Effekt sollte direkt spürbar sein<br />
Quelle: www.cyberdyne.jp
HAL ® FOR TASK SUPPORT<br />
Einfache Anwendung<br />
• Keine Behinderung bei „nicht-Hebetätigkeiten“<br />
• 5 Level zur Unterstützung – direkt Spürbar<br />
• Entlastung des unteren Rückens um bis zu 40%<br />
• Wiegt dank Carbon und Fiberglas nur 3kg
HAL ® FOR TASK SUPPORT<br />
Mögliche Anwendungsfelder<br />
• Automobilindustrie<br />
• Logistikbranche<br />
• Produzierendes Gewerbe<br />
• Pflegeservice
VIELEN DANK<br />
für Ihre Aufmerksamkeit!<br />
Kontakt und Impressum<br />
Cyberdyne Care Robotics GmbH<br />
Hunscheidtstrasse 34<br />
44789 Bochum<br />
T 0234-587 300-0<br />
F 0234-587 300-1<br />
E bochum@ccr-deutschland.de<br />
Homepage www.ccr-deutschland.de<br />
3.2.201<br />
7<br />
CYBERDYNE CARE ROBOTICS 58