Robotik – Zukunft der Rehabilitation

Smarte Lösungen

Robotik – Zukunft der Rehabilitation

Professor Robert Riener gründete mit dem Cybathlon eine Plattform, die Bewusstsein für die Situation körperlich behinderter Menschen schafft. Nun entwickelt sich daraus ein ETH-Kompetenzzentrum, das die Weichen für Rehabilitation und Inklusion der Zukunft stellt.

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Herr Professor Dr. Riener, welche Ziele verfolgen Sie mit dem Kompetenzzentrum?

Wir wollen die Rehabilitation in allen Facetten verstehen und die Behandlung von Patienten sowie den Umgang mit Menschen mit Behinderung verbessern. Dabei geht es nicht bloss um Technologie und neue Assistenzgeräte. Wir werden Wissen über sämtliche Phasen der Rehabilitation generieren und medizinische Labordaten und Daten zum Bewegungs- und Sozialverhalten von Betroffenen sammeln. Zudem untersuchen wir, welche Kosten Rehabilitationsprozesse generieren, welchen volkswirtschaftlichen Nutzen sie bringen und wie Menschen besser in die Gesellschaft integriert werden können. Wenn wir alle Aspekte besser verstehen, können wir in vielen Fällen sogar präventiv wirken.

«Langfristig glaube ich, dass Technologie den menschlichen Körper komplett ersetzen kann.» 

Ihre Forschungsarbeit wird zur Unfallprävention beitragen?

Dies nicht. Aber wir werden beispielsweise typische
Folgeerscheinungen einer Querschnittslähmung wie Druckgeschwüre, Blasenprobleme oder Depressionen frühzeitig erkennen und so teilweise vermeiden können.

Weshalb ein neues Kompetenzzentrum?

Am Kompetenzzentrum werden Forscher sämtlicher Wissenschaften, die sich irgendwo mit Rehabilitation beschäftigen, gemeinsam mit Fachleuten benachbarter Kliniken am gleichen Strang ziehen. Das ist einzigartig und bietet grosses Synergiepotenzial. Wenn wir die richtigen Kompetenzen finden und uns gut organisieren, werden wir deutlich mehr Resultate zum Vorteil der Patienten und der Menschen mit Behinderung erreichen, als wenn jeder für sich alleine forscht. Wir sind zudem eng vernetzt mit Versicherungen, Behindertenorganisationen, Industrie und der Politik. So können wir Wissen über die ganze Breite generieren, die Bedürfnisse genau verstehen und dafür sorgen, dass der Transfer in die Praxis gelingt.  

Wie wird Ihre Forschungsarbeit für Patienten spürbar?

Zunächst möchten wir mit dem Kompetenzzentrum und dem Cybathlon weiter Berührungsängste abbauen und Sichtbarkeit schaffen. Wir können zukünftig Projekte viel zielorientierter angehen, indem wir Patienten und Ärzte involvieren. So werden wir bedürfnisgerechte und bedarfsorientierte Geräte entwickeln, die dann auch wirklich einen Nutzen stiften, akzeptiert werden und bezahlbar sind.

Worauf liegt momentan der Fokus Ihrer
Forschungsarbeit?

Zurzeit entwickeln wir beispielsweise einen Roboter für die Physio- und die Ergotherapie von Schlaganfallpatienten weiter. Dieser soll Therapeuten durch seine Überlegenheit punkto Kraft und Ausdauer unterstützen. So könnten zukünftig drei oder vier Patienten gleichzeitig und wesentlich intensiver behandelt werden, sodass die Therapie auch kosteneffizienter werden wird. 

Könnten Therapeuten dadurch nicht arbeitslos werden?

Im Gegenteil – der Therapiebedarf wäre eigentlich so hoch, dass Therapeuten ihre Ressourcen intelligenter einsetzen müssen. Die Menschen werden heute zu wenig therapiert; insbesondere im Alter müssten sie viel mehr bewegt werden, um die Lebensqualität zu verbessern. Ein Kleinkind macht über 14 000 Schritte oder 2000 Armbewegungen am Tag, um die Bewegungsabläufe zu optimieren. Vor diesem Hintergrund ist es ein Irrglaube, dass man nach einem Unfall mit einer Stunde Physiotherapie mehr als nur sein Gewissen therapiert. Um wirklich wieder gesund zu werden, braucht es viel mehr Bewegung. Dabei können Therapieroboter die Therapeuten unterstützen.

Bringt das unser Gesundheitssystem aber nicht
an die Grenzen?

Das ist eine Herausforderung. Wenn wir mehr therapieren, kostet es erstmal mehr. Aber langfristig gesehen sind fitte und gesunde Menschen für das Gesundheitssystem wahrscheinlich wesentlich günstiger und volkswirtschaftlich ergiebiger, weil Folgekosten vermieden werden und sie wieder arbeiten können. Um dies zu beweisen, ist am Kompetenzzentrum eine Professur im Bereich der Gesundheitsökonomie geplant, die sich mit langfristigen Folgen für die Volkswirtschaft auseinandersetzt.

Ist es aber nicht sinnvoller, wenn sich gesunde Menschen selber bewegen?

Ja klar, so lange dies geht, unbedingt. Sitzt man aber im Rollstuhl oder ist ans Bett gebunden, geht dies nicht mehr so einfach. Dann sinkt die Lebensqualität und die Leute sterben an Begleitsymptomen wie Druckgeschwüren oder sie werden depressiv. Da kann schon mit wenig Unterstützung Grosses bewirkt werden.

Dann werden die Geräte Menschen auch ausserhalb der Therapie unterstützen?

Genau, wir unterscheiden die Bereiche Therapie und Assistenz im Alltag. Die Technik ist oft identisch, wird aber unterschiedlich eingesetzt. Beide Bereiche sind von gleicher Bedeutung, denn die Therapie ist ja nach der Klinik nicht beendet. Wenn wir es schaffen, dass sich Menschen im Alter oder nach Unfällen mehr bewegen, weil es ihnen durch die Technik erleichtert wird, bleiben sie auch viel länger aktiv und gesund. Heute gibt es sogar Assistenzsysteme, die für körperlich harte Arbeiten, wie etwa auf dem Bau, genutzt werden und die den Körper auf diese Weise entlasten. 

An welchen weiteren Technologien wird zurzeit geforscht?

Wir arbeiten an Lösungen für Schlafprobleme und haben kürzlich ein Anti-Schnarch-Bett fertiggestellt, das bald durch eine Schweizer Firma vertrieben wird. Es erkennt, ob und auf welcher Seite des Betts jemand schnarcht. Darauf richtet sich das Kopfteil auf, wodurch das Schnarchen vielfach aufhört, ohne dass die Person aufwacht. Neu forschen wir an einem Anti-Apnoe-Bett. Bei Schlafapnoe kann es sein, dass die Patienten ein bis zwei Minuten während des Schlafs nicht atmen, dann regelmässig aufwachen und am Morgen müde sind oder Kopfweh haben. Nun haben wir gemeinsam mit der Pneumologie des Unispitals ein Verfahren entwickelt, mit dem wir gut erkennen können, ob die Apnoe eintritt. Ist dies der Fall, setzt das Bett mit einer Kippbewegung einen Impuls, wodurch die Atmung wiedereinsetzen sollte.

Wie rasch gelangen solche neuen Technologien aus der Forschung in die Praxis?

Grob kann man von sechs bis zehn Jahren ausgehen. Von der Grundidee bis zum ersten Prototyp dauert es schon mal etwa drei Jahre. Danach nochmals zwei Jahre für Tests und Anpassungen. Dann hat man erst einen kommerzialisierbaren Prototyp, der dann noch zum Produkt gemacht werden muss.

Welche Hürden müssen dabei gemeistert werden?

Bei Assistenzsystemen in der Rehabilitation ist es wie beim autonomen Fahren im Strassenverkehr: Wenn ein Patient stürzt, wer trägt dann die Verantwortung? Er selber oder der Hersteller des Assistenzsystems? Insofern geht es oft um rechtliche Fragen und regulatorische Hürden. Der Gesetzgeber hinkt der Wissenschaft in vielen Bereichen hinterher. 

Was erwartet uns in der Zukunft?

Das Potenzial der bereits bekannten Technologien ist noch lange nicht ausgeschöpft und noch weit von der Leistungsfähigkeit des menschlichen Körpers entfernt. Ein Mensch kann mit seiner Hand grosse Kraft ausüben oder feinste Pinzettengriffe ausführen. Wenn wir uns verletzen, kann sich der Körper teilweise selber regenerieren. Unser Hirn und der Körper brauchen selbst unter Höchstleistung nur wenige hundert Watt und können damit extrem viel leisten. Das alles schaffen wir heute mit keiner Maschine. Doch selbst wenn, dann wäre schon nach wenigen Minuten bis Stunden die Batterie leer. Es besteht also noch ein riesiges Potenzial, diese Leistungsfähigkeit der Technologie zu verbessern.

Werden Menschen mit Querschnittslähmung
irgendwann wieder gehen können?

Langfristig glaube ich, dass Technologie den menschlichen Körper komplett ersetzen kann. Wir und unsere Kinder werden das aber wahrscheinlich nicht mehr erleben. Mit reiner Physik und bei den Materialien kommt der Nachbau des menschlichen Körpers zurzeit noch schnell an Leistungsgrenzen. Insofern sehe ich das naheliegende Potenzial eher in der Biologie. Da gibt’s heute bereits Ansätze, mit denen man das Rückenmark nach einer Querschnittslähmung wieder zusammenwachsen lassen und damit Lähmungen therapieren könnte. Dies wird bereits am Menschen getestet. Am meisten profitieren wir, wenn wir alle Möglichkeiten erforschen und kombinieren.

Wie viel Roboter will der Mensch denn sein? Stösst man da auch auf Widerstand?

Als Entwickler muss man eben die Bedürfnisse analysieren. Wenn man das tut, dann ist dies kein Thema, denn dann kann man ja ein Problem lösen. Tut man dies nicht, kommen viele Produkte gar nicht auf den Markt oder werden nicht gekauft.