Het exoskelet; de rolstoelvervanger van de toekomst?

Een vrouw in een toch wel futuristisch pak zit op een houten blok, met krukken in haar handen, te wachten op wat er komt. Omringd door de Delftse studenten van Project MARCH staat ze op om verder te trainen. De vrouw is Sjaan Quirijns, het pak is een exoskelet; een robotpak waardoor Sjaan ondanks haar dwarslaesie weer kan lopen. “Fysiek en mentaal is het een flinke uitdaging.”

 

 

“3,2,1”, klinkt het door de hal. Sjaan Quirijns staat in het exoskelet klaar voor weer een training. Sjaan was 24 jaar toen ze door een sportongeluk een dwarslaesie opliep. Het gevolg: ze belandde in een rolstoel. “In eerste instantie denk je dat je leven voorbij is, maar ik heb het negatieve beeld al snel om kunnen zetten naar iets positiefs door te onderzoeken wat er wel mogelijk is”, vertelt Sjaan.  Het exoskelet kun je zien als een robotachtig pak. Op de rug van Sjaan zit de computer, maar alle apparatuur in het gehele exoskelet is weggewerkt. Haar eigen benen zitten vast in de benen van het exoskelet. Haar bovenbenen zitten geklemd tussen twee blauwe kussens en zitten vast gesnoerd met klittenband. Ter hoogte van haar heupen zitten twee heupgewrichten per kant. Deze dubbele gewrichten maken het mogelijk om ook zijwaartse bewegingen te maken. De kniegewrichten zitten aan de buitenkant van haar benen en worden bij de scheenbenen nog eens vastgezet. De opvallende witte sneakers met roze details zitten vast aan het skelet.

Foto: Urs Matter, HSR

Sjaan kiest op het bedieningspaneel boven op haar rechterkruk een opdracht en dan is het even stil. Na een paar seconden begint het exoskelet te bewegen. Mechanische geluiden vullen de ruimte terwijl Sjaan stapje voor stapje loopt, ondersteund door de krukken in haar handen. Bij iedere stap zet Sjaan haar krukken een stukje voor zich. Het vergt zichtbaar veel concentratie. Sjaan kijkt constant naar de grond en zet iedere stap met veel aandacht . “Naast het mentale is de balans ook een uitdaging”, aldus Sjaan. Achter haar staat een student uit het team, om haar nog te ondersteunen waar dit nodig is. Aan beide kanten loopt een student alert iedere stap met haar mee om in de gaten te houden of het goed gaat en achteraan loopt een student met een noodknop, voor het geval dat. Daarnaast houden studenten via computers in de gaten of alles volgens plan gaat. Na een stuk te hebben gelopen staat Sjaan weer stil. Het team reageert enthousiast. Woorden als “whoo!” en “nice!” zijn te horen in de hal.


Een dwarslaesie is een beschadiging in het ruggenmerg. Deze beschadiging veroorzaakt uitval van de zenuwen, waardoor verlamming ontstaat van de benen en bij hoger letsel ook armen of zelfs de ademhalingsspieren. Behandeling van een dwarslaesie is momenteel nog niet mogelijk, maar er zijn wetenschappers die ervan overtuigd zijn dat ruggenmergletsel op termijn te genezen moet kunnen zijn. Dit vergt veel onderzoek en zal ook lang duren. ~


Sjaan is de piloot van het exoskelet van Project MARCH. Een team dat bestaat uit studenten van de TU Delft. Zij houden zich bezig met de ontwikkeling van een eigen exoskelet dat kan worden ingezet voor patiënten met een dwarslaesie, zodat zij hopelijk weer kunnen lopen. Dit jaar zijn zij bezig met het verder ontwikkelen van de MARCH IV, naar de MARCH IVc. De c hierin staat voor Cybathlon.
Het doel van Project MARCH is het winnen van de Cybathlon in Zürich; een wedstrijd met zes verschillende disciplines met daarin zes obstakels. De Cybathlon kun je zien als Bionische spelen voor para-atleten, waarbij een technologische ontwikkeling de beperking (deels) oplost. Project MARCH strijdt hierin mee in de discipline Powered Exoskeleton Race, waarbij zes obstakels moeten worden behaald, binnen tien minuten, die passen bij de alledaagse activiteiten. Bijvoorbeeld opstaan vanuit een bank, een helling lopen, traplopen en het navigeren door een deuropening.

Een van de obstakels van de Cybathlon is dus het gaan zitten en weer opstaan in en uit een lage stoel/bank. Dit wordt geoefend tijdens de training. Sjaan staat voor een beige gekleurde, lage stoel zonder leuningen. Ze hangt wat naar achter boven de stoel, zet haar krukken achter zich en kiest

Foto: Project MARCH

weer een opdracht op haar bedieningspaneel op de kruk. Het skelet komt in beweging en Sjaan gaat in een vloeiende beweging in de stoel zitten. Ze blijft een paar seconden zitten, laat haar krukken achter zich staan en geeft aan dat ze gelijk weer op gaat staan. Ze kiest weer een opdracht, staat op en positioneert haar krukken weer voor zich.
De nieuwe looppatronen, ook wel gaits genoemd, worden eerst getest zonder piloot. “Voor elke gait wordt veel geoefend, aangepast en opnieuw gedaan, waarna uiteindelijk de perfecte gait ontstaat”, aldus Britt Sticker van Project MARCH, “pas daarna wordt er getraind met piloot.”

Foto: Project MARCH

Sjaan staat weer klaar om verder te lopen. Ze telt opnieuw af “3,2,1”, kiest het programma en begint weer te lopen. Deze keer is het een langer stuk. De concentratie is weer zichtbaar. Anders dan bij gewoon lopen moet Sjaan iedere stap met aandacht zetten. Sjaan loopt een bocht. De bocht is zeker ruimer dan een gewone bocht, maar ze loopt hem zonder problemen.  Af en toe gaat er ook nog wat mis. Sjaan maakt een bocht naar rechts, er volgt een “ho” gevolgd met “nee, gaat goed hoor”. Het lijkt goed te gaan, maar plotseling hapert het pak. Sjaan zegt: “oh nee, het gaat toch niet goed”. Drie paar armen schieten haar gelijk te hulp. Een vierde student rent weg om het houten blok te halen. Sjaan ontspant zich weer en kan gaan zitten.

Foto: Project MARCH

Tijdens een onderzoek van de
St. Maartenskliniek kregen twaalf deelnemers met een dwarslaesie in acht weken 24 trainingen met het Rewalk-exoskelet, om te onderzoeken of het exoskelet thuis gebruikt kon worden. Sjaan was een van deze deelnemers. Aan het eind moest de deelnemer een eindvaardigheidstest doen. Hiervan waren acht deelnemers na de trainingen in staat om zelfstandig te lopen en om de eindvaardigheidstest te doen.
Hoewel Sjaan het geweldig vindt dat ze weer kan lopen, was dit niet per se het belangrijkst. “Met mijn rolstoel kom ik ook van a naar b, maar ik was vooral erg nieuwsgierig naar hoe het zou voelen om weer te lopen.” Voor dwarslaesiepatiënten heeft kunnen lopen veel voordelen. “Door gebruik te maken van een skelet wordt er voor gezorgd dat er weer gewicht komt op de botten en gewrichten. Juist een andere houding, het staan, geeft meer ruimte aan alle organen en door te lopen wordt bloedsdoorstroom gestimuleerd”, vertelt Sjaan. Wordt het een vervanging van de rolstoel? Sjaan denkt van niet. “De aankomende twintig jaar zal het skelet naast de rolstoel blijven bestaan. Het onafhankelijk zijn is één ding, maar denk ook aan weer kunnen autorijden of naar het toilet kunnen met het skelet aan. Het is een prachtige aanvulling op de gezondheid van de patiënt, maar om het exoskelet in het dagelijks leven te kunnen gebruiken, moet er nog een hoop veranderen.”