22.10.2023

Robotik-gestützte Therapie: Zukunft der Neuro-Rehabilitation?

Junge Patientin am Beintrainer © Ambulanticum

Beine, Arme oder Hände lassen sich nicht mehr wie gewohnt bewegen – das passiert vielen Menschen durch eine Hirnverletzung oder -erkrankung. Wie helfen ihnen geräte- und robotik-gestützte Systeme?

Wir haben zu dieser Frage mit Marion Schrimpf vom Ambulanticum in Herdecke gesprochen, das Mitglied der Deutschen Hirnstiftung ist und diese Systeme vielfach einsetzt.

Frau Schrimpf, was kann man sich unter geräte- und robotik-gestützten Systemen vorstellen?

Es gibt eine ganze Reihe von Geräten, die eingesetzt werden. Das fängt an bei speziellen Laufbändern und reicht bis hin zu so genannten Exoskeletten, bei denen etwa die Beine von motorisierten Stabilisierungsschienen unterstützt werden. Mit ihnen lassen sich Bewegungen je nach Bedarf sehr gezielt und noch intensiver als konventionell trainieren und verbessern. Das ist besonders effektiv bei Hirnverletzungen und ‑erkrankungen. Zahlreiche Studien haben hier positive Effekte gezeigt. Außerdem kann die Robotik wirksam unsere Gesundheitsversorgung entlasten.

Was meinen Sie damit?

Wir werden im Durchschnitt immer älter, aber so nimmt auch die Zahl von Hirnerkrankungen zu. Nach Unfällen überleben Betroffene immer häufiger, aber oft mit Hirnverletzungen. So steigt auch die Zahl derer drastisch, die motorische Ausfälle haben und Beine, Arme oder Hände nicht mehr wie gewohnt bewegen können. Das hat nicht nur für die Selbstständigkeit und Lebensqualität der Betroffenen und ihren Angehörigen weitreichende Folgen. Auch die ohnehin überlastete Gesundheitsversorgung steht vor kaum zu bewältigenden Herausforderungen.

Welche Vorteile bietet robotik-gestützte Therapie hier genau?

Die Robotik gewährleistet gleichmäßige Ausführungen mit einer hohen Anzahl von Bewegungen und unterstützt Bewegungen, die Patienten alleine nicht mehr ausführen können. Auch lässt sich die Therapieintensität und -dauer sehr gut individuell anpassen. Diese Intensität und Wiederholbarkeit sind ohne Geräte oft nicht erreichbar.

Robotik kann so über längere Zeiträume hinweg Bewegungen mit gleichbleibender Qualität und ohne zu ermüden unterstützen. Sie kann eine präzise Belastungssteuerung mit messbaren Trainings- und Entwicklungsdaten liefern und so die neurologische Rehabilitation beschleunigen. Das ist für die Betroffenen ein großer Vorteil – und es entlastet die Therapeuten.

Was passiert bei der Neuro-Rehabilitation eigentlich im Gehirn?

Bei komplett verlorengegangenen motorischen Funktionen ist das primäre Ziel die neuronale Plastizität zu fördern. Das Gehirn kann sich so neu organisieren, neue Verbindungen zwischen den Neuronen bilden und so verlorengegangene Funktionen wiedererlangen. Um diese Fähigkeit des Gehirns zu unterstützen, benötigt es maximal intensive Trainingsreize mit sehr hohen Wiederholungszahlen. Damit können unabhängig vom Alter und auch nach Abschluss der Akutrehabilitation Funktionen zurückerlangt werden.

Technologie kann hier die notwendige Unterstützung für Therapeuten leisten, um diese wissenschaftlichen Erkenntnisse überhaupt umsetzen zu können. Mit den klassischen Therapien und unter gängigen Rahmenbedingungen ist dies insbesondere bei schwerer Beeinträchtigten sonst gar nicht zu realisieren.

Zahlen die Krankenkassen für robotik-gestützte Therapie?

Obwohl die Robotik vielversprechende wissenschaftliche Ergebnisse zeigt, wird sie nicht immer von Krankenkassen übernommen. Da gerätegestütztes Training für neurologische Indikationen nicht im Heilmittelkatalog aufgeführt ist, kann es nicht explizit verordnet werden. Manchmal kann aber ein ärztliches Attest oder eine spezielle Begründung hilfreich sein, um eine gesonderte Kostenübernahme zu erwirken.

Was kann man sich unter geräte- und robotik-gestützten Systemen vorstellen?

Es gibt eine ganze Reihe von Geräten, die eingesetzt werden. Das fängt an bei speziellen Laufbändern und reicht bis hin zu sogenannten Exoskeletten, bei denen etwa die Beine von motorisierten Stabilisierungsschienen unterstützt werden. Mit ihnen lassen sich Bewegungen je nach Bedarf sehr gezielt und noch intensiver als konventionell trainieren und verbessern. Das ist besonders effektiv bei Hirnverletzungen und -erkrankungen. Zahlreiche Studien haben hier positive Effekte gezeigt. Außerdem kann die Robotik wirksam unsere Gesundheitsversorgung entlasten.

Was meinen Sie damit?

Wir werden im Durchschnitt immer älter, aber so nimmt auch die Zahl von Hirnerkrankungen zu. Nach Unfällen überleben Betroffene immer häufiger, aber oft mit Hirnverletzungen. So steigt auch die Zahl derer drastisch, die motorische Ausfälle haben und Beine, Arme oder Hände nicht mehr wie gewohnt bewegen können. Das hat nicht nur für die Selbstständigkeit und Lebensqualität der Betroffenen und ihren Angehörigen weitreichende Folgen. Auch die ohnehin überlastete Gesundheitsversorgung steht vor kaum zu bewältigenden Herausforderungen.

Welche Vorteile bietet robotik-gestützte Therapie hier genau? 

Die Robotik gewährleistet gleichmäßige Ausführungen mit einer hohen Anzahl von Bewegungen und unterstützt Bewegungen, die Patienten alleine nicht mehr ausführen können. Auch lässt sich die Therapieintensität und -dauer sehr gut individuell anpassen. Diese Intensität und Wiederholbarkeit sind ohne Geräte oft nicht erreichbar.

Robotik kann so über längere Zeiträume hinweg Bewegungen mit gleichbleibender Qualität und ohne zu ermüden unterstützen. Sie kann eine präzise Belastungssteuerung mit messbaren Trainings- und Entwicklungsdaten liefern und so die neurologische Rehabilitation beschleunigen. Das ist für die Betroffenen ein großer Vorteil – und es entlastet die Therapeuten.

Was passiert bei der Neuro-Rehabilitation eigentlich im Gehirn?

Bei komplett verloren gegangenen motorischen Funktionen ist das primäre Ziel, die neuronale Plastizität zu fördern. Das Gehirn kann sich so neu organisieren, neue Verbindungen zwischen den Neuronen bilden und so verloren gegangene Funktionen wiedererlangen. Um diese Fähigkeit des Gehirns zu unterstützen, benötigt es maximal intensive Trainingsreize mit sehr hohen Wiederholungszahlen. Damit können unabhängig vom Alter und auch nach Abschluss der Akutrehabilitation Funktionen zurückerlangt werden.

Technologie kann hier die notwendige Unterstützung für Therapeuten leisten, um diese wissenschaftlichen Erkenntnisse überhaupt umsetzen zu können. Mit den klassischen Therapien und unter gängigen Rahmenbedingungen ist dies insbesondere bei schwerer Beeinträchtigten sonst gar nicht zu realisieren.

Zahlen die Krankenkassen für robotik-gestützte Therapie? 

Obwohl die Robotik vielversprechende wissenschaftliche Ergebnisse zeigt, wird sie nicht immer von Krankenkassen übernommen. Da geräte-gestütztes Training für neurologische Indikationen nicht im Heilmittelkatalog aufgeführt ist, kann es nicht explizit verordnet werden. Manchmal kann aber ein ärztliches Attest oder eine spezielle Begründung hilfreich sein, um eine gesonderte Kostenübernahme zu erwirken.

Wie intensiv und lang sollte die Therapie sein?

Das hängt immer von der Belastbarkeit und dem Schweregrad der Betroffenen ab. Für das motorische Neulernen kann man jedoch sagen, dass eine möglichst gebündelte Intensivmaßnahme mit täglich stattfindendem Training am erfolgversprechendsten ist, um verbleibendes Potential bestmöglich zu nutzen. Hohe Anzahl von Wiederholungen und möglichst dichte Frequenz sind zwei wichtige Stellschrauben in der Therapie.

Jedoch wird einer Individualisierung mit maximaler Provokation von Eigenaktivität und Alltagsrelevanz der Aufgaben in Literatur und Publikationen ebenfalls eine hohe Bedeutung zugesprochen. Bestenfalls lässt sich dies durch die Kopplung von technologisch unterstütztem Training und dem Beüben von Alltagsaufgaben umsetzen.

Wo liegen die Grenzen der robotik-gestützten Therapie?

Natürlich ist nicht jedes Gerät für jeden Patienten geeignet und zielführend einsetzbar. Technologie wie Roboter sind heute wertvolle Werkzeuge für Therapeuten, müssen aber immer gezielt und angepasst an das Leistungsniveau der Trainierenden eingesetzt werden. Sie können und sollen traditionelle Therapien nicht ersetzen, sondern Therapeuten als zusätzliche Hilfsmittel neue Möglichkeiten liefern, um leitliniengerecht arbeiten zu können.

Oftmals können je nach Kreativität der Therapeuten konventionelle Ansätze mit einfließen und hier die Wirksamkeit vielleicht sogar nochmals maximieren. Während technologische Fortschritte wie robotik-gestützte Therapie beeindruckende Ergebnisse liefern können, ist es also immer wichtig, diese Ansätze mit bewährten therapeutischen Methoden zu kombinieren und individuell auf den Patienten abzustimmen.

Ab welchem Zeitpunkt in der Behandlung kann oder sollte man Robotik einsetzen?

Der genaue Zeitpunkt hängt vom Einzelfall ab, aber frühzeitiger Einsatz kann hilfreich sein. Neuere Forschungen legen nahe, dass eine frühe und intensive Intervention die besten Ergebnisse liefert, um das Potenzial für neuronale Anpassungen zu maximieren. Ratsam ist das besonders bei Personen, die eine intensive Rehabilitation benötigen, zum Beispiel nach einem Schlaganfall. Lernfähig bleiben Betroffene jedoch auch später noch, da das Prinzip der Neuroplastizität auch bis ins hohe Alter erhalten bleibt.

Welche Rolle spielt eigenes Training der Betroffenen?

Training zuhause ist das allerwichtigste, um nachhaltig Fortschritte zu erzielen, auch wenn sie am Anfang noch so klein sind! Das durch die Therapie Erlernte in den Alltag zu übertragen und zu festigen, ist der erste Schritt in eine neue Selbständigkeit. Gezielte Übungen mit kleinen Hilfsmitteln wie Bänder, Bälle oder Gewichte, aber vor allem aktives Beüben in Herausforderungen des Alltags selbst, sollten daher so oft es geht umgesetzt und beübt werden, auch wenn es anfangs noch mühsam und zeitintensiv ist.

Was können Erkrankte tun, die kein robotik-gestütztes Therapiezentrum in der Nähe haben?

Da können natürlich auch traditionelle Therapien wie Physiotherapie und Ergotherapie helfen. Bereits ein Laufband, insbesondere mit unterstützenden Gurten, kann effektiv bei der Gangrehabilitation unterstützen und jede Form der Bewegung ist besser als keine Bewegung. Viele Betroffene bekommen standardisiert nur ein- bis zweimal in der Woche jeweils eine Therapieform.

Mit den meisten neurologischen Erkrankungen kann ein Neurologe jedoch auch hochfrequent, zum Beispiel fünfmal in der Woche, Ergotherapie, verschiedene physiotherapeutische Leistungen und Logopädie zeitgleich verschreiben, ohne dass das Budget des Arztes belastet wird. Das Stichwort lautet hier: „Besonderer Verordnungsbedarf/ langfristiger Heilmittelbedarf“.

In einigen Regionen gibt es auf die neurologische Therapie spezialisierte interdisziplinäre Therapiezentren, die verschiedene Leistungen unter einem Dach anbieten. Dass spart auch für Angehörige Zeit und macht es einfacher, dass TherapeutInnen unterschiedlicher Fachdisziplinen gemeinsam an einem Strang für den Patienten arbeiten können. Auch die Therapietreue ist hier häufiger gewehrleistet. Leider gibt es von diesen interdisziplinären, ambulanten Zentren jedoch noch viel zu wenig.

Wie helfen Physio-, Ergo-, Sporttherapie und Logopädie im Einzelnen bei einer dauerhaften neurologischen Erkrankung?

Physiotherapie, oft auch Krankengymnastik genannt, hilft die motorischen Fähigkeiten, Beweglichkeit und Balance zu verbessern oder zu erhalten. Durch gezielte Übungen werden Muskelkraft, Gelenkmobilität, Koordination und Gleichgewicht trainiert. Sie hilft, Schmerzen zu lindern und die körperliche Funktion zu optimieren. Das heutige Verständnis sieht die Physiotherapie als entscheidend, um Netzwerke der Bewegungskontrolle im Gehirn neu zu vernetzen und zu stärken.

Ergotherapie konzentriert sich auf Alltagsaktivitäten und hilft den Patienten, ihre Selbstständigkeit und Handlungsfähigkeit zu verbessern oder zu erhalten. Es geht um die Fähigkeit, tägliche Aufgaben und Tätigkeiten selbstständig durchzuführen. Das Training kann sich auf Feinmotorik, geistige Fähigkeiten oder Anpassung des häuslichen Umfelds konzentrieren.

Sporttherapie verbessert Ausdauer, Kraft und allgemeine körperliche Fitness. Es kann auch dazu beitragen, das Fortschreiten von Symptomen einiger neurologischer Erkrankungen zu verlangsamen, wie zum Beispiel bei Parkinson. Durch angepasste sportliche Aktivitäten wird das allgemeine Wohlbefinden gefördert und Bewegung unterstützt.

Logopädie behandelt Störungen in der Kommunikation, beim Sprechen und Schlucken. Bei neurologischen Erkrankungen wie Parkinson, Schädel-Hirntrauma oder nach einem Schlaganfall kann dies besonders relevant sein.

Linus am Armtrainer © Ambulanticum

Fallbeispiel Linus

Bei einem Unfall erlitt der heute 25-jährige Linus ein schweres Schädel-Hirn-Trauma. Linus‘ Behandlung fand unter anderem in einer mehrteiligen Intensivtherapie im Ambulanticum in Herdecke statt. Marion Schrimpf beschreibt unten, wie dabei vorgegangen wurde.

Linus‘ Geschichte ist Teil unserer Kampagne „Gehör für die Neurologie“, mit der wir auf neurologische Krankheiten, ihre Behandlungsmöglichkeiten und die kostenfreie Patientenberatung der Hirnstiftung aufmerksam machen möchten. Hier erfahren Sie mehr von Linus.

Frau Schrimpf, wie war Linus‘ Zustand als er zu Ihnen kam?

Linus kam zum ersten Mal im März 2019 zur Intensivtherapie ins AMBULANTICUM. Schon in den ersten Gesprächen äußerte Linus klar, dass er gerne wieder frei gehen möchte. Seine Eltern merkten zusätzlich an, dass er seinen rechten Arm im Alltag nur sehr wenig einsetze. Dieser zeigte deutliche Spastik auf, der linke Arm und die linke Hand waren zudem aufgrund einer vorliegenden Ataxie nur schwer für Linus zu kontrollieren.

Er kam im Rollstuhl sitzend zu seiner ersten Intensivtherapie, war insgesamt kognitiv und motorisch verlangsamt und konnte bis dato nur ca. 100 Meter mit Rollator gehen. Dabei war zur Prävention von Stürzen immer eine Begleitperson in seiner Nähe, um ihn zur Not bei der Balance und dem Halten des Gleichgewichts zu unterstützen.

Das Umsetzen vom Rollstuhl auf eine Therapieliege gelang Linus fast eigenständig, allerdings brauchte er auch hier ein wenig Supervision, um sicher auf die Liege zu gelangen. Linus sprach insgesamt leise, undeutlich mit heiserer Stimme und verschluckte sich noch häufig beim Trinken.

Wie wurde die erste robotik-gestützte Therapie bei Ihnen gestaltet?

Um die Wahrnehmung und das Gefühl für einen funktionellen Gang zu verbessern, bekam Linus zu Beginn seiner Reise im Ambulanticum eine Kombination aus Training im Lokomat® Pro, einem robotik-gestützten Gangtrainer mit Performance Feedback, und auf der C-Mill VR+. Die C-Mill VR+ ist ein hochentwickeltes Laufband mit Augmented Feedback und Virtueller Realität, auf dem die Anforderungen des Gehens inner- und außerhäuslich sowie die Balance in einem sicheren Setting trainiert werden können.

Robotik- und gerätegestützte Therapien wurden in enger Absprache im interdisziplinären Therapeutenteam mit herkömmlichen Therapien der Physio- und Ergotherapie sowie der Logopädie verknüpft. Im Rahmen der gerätegestützten Therapie wurde zunächst häufig auf dem 3D-Spacecurl, einem Gleichgewichts- und Koordinationstrainer, entwickelt für Piloten- und Astronautentraining, geübt.

Hier stand die Körpersymmetrie und -wahrnehmung sowie die posturale Kontrolle in verschiedenen statischen und dynamischen Kipp- und Schwungbewegungen im Vordergrund. Unterstützend zur Tonusregulation der spastischen Muskulatur sowie zur Stoffwechselanregung wurde die Matrix-Rhythmus-Therapie erfolgreich eingesetzt.

In der Robotik- und gerätegestützten Armtherapie wurde unterstützend zur Erreichung seiner Ziele, in der Verrichtung alltäglicher Dinge wie mit Besteck essen, Schuhe anziehen, Reißverschlüsse öffnen und schließen etc., zunächst der Armeo®Spring schwerpunktmäßig eingesetzt.

Fokus lag hier auf der rechten oberen Extremität mit Ziel eines vergrößerten Bewegungsausmaßes sowie verbesserter Funktionen und Ausdauer, um u.a. wieder greifen zu können. Damit Linus beide Hände im Alltag einsetzen kann, wurde linksseitig an der Reduzierung der ataktischen Bewegungskomponente für kontrollierte Bewegungen gearbeitet.

Wie waren Linus‘ Fortschritte?

Bis dato führte Linus regelmäßige 4-wöchige Intensivtherapien im Ambulanticum durch. Über die Zeit erreichte Linus eine ganze Reihe an persönlichen Zielsetzungen und kam zu jeder Therapiephase mit neuen Zielen und neu geschöpfter Motivation ins Ambulanticum.

Aufgrund der Verbesserungen und dem gewonnen Potential in allen Bereichen, konnten im Verlauf immer mehr Therapiemittel und -methoden eingesetzt und verschiedene Ideen der Freizeitgestaltung erprobt werden. Kraftmaschinen, Seilzüge und Ausdauergeräte sowie funktionelle Übungen kamen unterstützend zu den beschriebenen Therapien zum Einsatz, um den Fokus u.a. auf die Rumpfstabilität zu legen; als Grundvoraussetzung für alle Zielsetzungen.

Linus schaffte es, sein großes Ziel zu erreichen: vom Rollator über den Handstock und Walking-Stöcken hin zum freien und sicherer Gehen ohne jegliches Hilfsmittel. Dazu wurde das Training im Lokomat® Pro komplett durch Gangtraining auf der C-Mill VR+ ersetzt, um hier den Schwerpunkt vermehrt Richtung alltägliches Gehen und Balancetraining zu verlagern.

Auch das eigenständige, sichere Treppensteigen wurde erfolgreich erarbeitet. Im Rahmen des Arm- und Handtrainings kamen weitere Geräte wie z.B. der Amadeo® Finger-Hand Trainer, u.a. zur Verbesserung der Feinkoordination sowie das Neofect Smart Bord und der Smart Glove zur weiteren Förderung von Ansteuerung, Kraft, Koordination und Kraftdosierung zum Einsatz.

Dies war für Linus u.a. aufgrund des integrierten Feedbacks, der motivierenden Therapie und der hohen Wiederholungszahlen beim Training an den Geräten, eine optimale Vorbereitung für das Beüben der alltagsnahen Handlungen im Rahmen der Ergotherapie.

So schaffte es Linus bereits 2021 bspw. die Schleife eigenständig zu binden und den Hosenknopf zu schließen, so dass er einem selbständigen Leben wieder einen Schritt näherkam und sich neue Ziele setzen konnte. Mit Konzentration schaffte es Linus im Verlauf der Intensivtherapien sich besser zu artikulieren, lauter zu sprechen und den roten Faden im Gespräch zu halten. Auch das Verschlucken beim Trinken von Flüssigkeiten wurde deutlich weniger.

Wie ging es in der nächsten Phase weiter?

Bereits in seiner zweiten Intensivtherapie im Juni/Juli 2019 wagten wir mit Linus eine erste Gewöhnung an der Kletterwand, was ihn zunächst an seine Grenzen brachte und extrem anstrengend für ihn war. Mit der Zeit konnte Linus die Griffe besser greifen, sich besser stabilisieren und koordinieren und die ca. 8 Meter hohe Kletterwand im Ambulanticum kontrolliert bewältigen.

Um sein Ziel, wieder Skilanglauf ausüben zu können zu erreichen, wurden verschiedene kreative Therapieinhalte zur Simulation der Bewegungsausführung mit Slide Pads und z.B. einem adaptierten Tretroller umgesetzt. Den Übertrag auf die Skier setzte Linus dann erfolgreich im Urlaub mit seinen Eltern um.

Auch vorbereitende Maßnahmen für das Paddeln im Kajak und dem Steuern eines Liegefahrrads wurden hinsichtlich Balancefähigkeit, Rumpfkontrolle und Einsatz von Armen/ Händen und Beinen umgesetzt. Somit konnte Linus sich auch diese Träume erfüllen und die Freizeitaktivitäten im Alltag erfolgreich erproben.

Wie beurteilen Sie rückblickend Linus‘ Weg?

Linus darf stolz darauf sein, was er sich alles bereits zurück erkämpft hat. Wie wir ihn kennen, wird er sich jedoch nicht auf seinen Lorbeeren ausruhen, sondern auch bei seinem nächsten Aufenthalt im Ambulanticum wieder alles geben; für noch mehr Selbständigkeit, Teilhabe und Spaß im Alltag.

Die Kombination aus hochmodernen Geräten und gezielten Therapien im Ambulanticum ermöglichte es Linus, signifikante Fortschritte zu machen. Doch die wahrhafte Integration dieser Fortschritte in seinen Alltag wurde erst durch das Engagement seiner Familie möglich.

Insgesamt zeigt die Geschichte von Linus, wie entscheidend die Rolle der Familie und des häuslichen Umfelds für eine erfolgreiche Rehabilitation ist. Es ist ein Beispiel dafür, wie eine Familie, ein engagiertes Therapeutenteam und fortschrittliche Rehabilitationsmethoden zusammenarbeiten können, um bemerkenswerte Genesungswege zu schaffen.


Haben Sie neurologische Fragen? Wir beraten Betroffene kostenfrei online und am Telefon. Mitglieder der Deutschen Hirnstiftung werden bevorzugt beraten. Bitte wenden Sie sich dazu an: info@hirnstiftung.org oder 030 531 437 936 (Mo-Fr, 10-14 Uhr).

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