Weiche Robotik, sogenannte Soft Robotic Suits, revolutionieren die Versorgung älterer Menschen und wirken dem altersbedingten Mobilitätsverlust aktiv entgegen. Diese innovative Technologie wurde auf dem Geriatriekongress der DDG in Weimar von Enrica Tricomi von der Technischen Universität München (TUM) vorgestellt und eröffnet neue Perspektiven für die geriatrische Rehabilitation und Prävention.
Herausforderungen der Mobilität im Alter
Mit zunehmendem Alter nehmen Muskelkraft, Muskelqualität und neuromuskuläre Koordination ab. Hinzu kommen weitere Faktoren, die die Bewegungsfähigkeit einschränken:
- Multimorbidität
- Chronische Schmerzen
- Kardiopulmonale Einschränkungen
- Kognitive Defizite
- Sensorische Defizite
Bereits geringe Einschränkungen der Gehgeschwindigkeit oder Gehstrecke sind mit einem erhöhten Risiko für Stürze, Hospitalisation, Pflegebedürftigkeit und Mortalität assoziiert. „Besonders kritisch ist der Übergang von Robustheit zu Pre-Frailty. In dieser Phase sind funktionelle Reserven noch vorhanden, Mobilitätsverluste jedoch häufig reversibel. Gleichzeitig besteht die Gefahr eines schleichenden Rückzugs aus der körperlichen Aktivität, da Gehen zunehmend als anstrengend empfunden wird. Genau hier setzt die weiche Robotik an“, erläuterte Tricomi.
Grenzen klassischer Ansätze
Sie betonte, dass körperliches Training eine der wirksamsten Maßnahmen zur Erhaltung der Mobilität im Alter sei. Dennoch erreichten Trainingsprogramme nicht alle Zielgruppen. Häufige Barrieren sind:
- Mangelnde Motivation
- Fehlender Zugang zu Angeboten
- Akute Erkrankungen
- Angst vor Überlastung
Klassische Mobilitätshilfen wie Gehstöcke oder Rollatoren verbessern Stabilität und Sicherheit, erhöhen jedoch teilweise den Energieaufwand und können die Muskelaktivität langfristig reduzieren.
Früher: Schwere Exoskelette
„Frühe Exoskelette waren schwere, starre Systeme mit hohem Energiebedarf. Sie eigneten sich primär für industrielle Anwendungen oder für Menschen mit schweren Lähmungen. Für ältere Nutzer waren sie aufgrund von Gewicht, Trägheit und eingeschränkter Bewegungsfreiheit kaum praktikabel“, machte die Referentin deutlich.
Heute: Nutzerzentrierung
Die neuen Soft Robotic Suits stellen einen Paradigmenwechsel dar. Sie bestehen aus textilen Komponenten, sind flexibel, leicht und kleidungsähnlich. Die am Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI) entwickelten robotischen „Shorts“ wiegen lediglich etwa 2,5 kg. Die Kraftübertragung erfolgt über seilzugbasierte Aktuatoren, die gezielt die Hüftbeugung während der Schwungphase des Gehens unterstützen – eine Phase, in der ältere Menschen häufig ineffizient arbeiten und kompensatorische Bewegungen entwickeln.
Intelligente Anpassung an individuelle Bewegungsmuster
Ein zentrales Designprinzip ist die Nutzerzentrierung. Inertiale Sensoren erfassen kontinuierlich das individuelle Gangmuster. Die Steuerung passt die Unterstützung in Echtzeit an die Bewegung an. Der Exosuit gibt keine Bewegung vor, sondern verstärkt die vom Nutzer initiierte Aktivität. Dieses Prinzip ist für die geriatrische Anwendung entscheidend: „Die Anwender behalten jederzeit das Gefühl der Kontrolle über ihre Bewegung. Das System wird nicht als Fremdkörper erlebt, sondern als unterstützende Erweiterung der eigenen körperlichen Fähigkeiten“, zeigte sich die Expertin begeistert.
Studien zeigen Wirksamkeit
Die Wirksamkeit der weichen Exosuits wurde sowohl im Labor als auch unter Alltagsbedingungen untersucht. In einer Vorstudie absolvierten ältere Probanden im Alter von 67 bis 82 Jahren Gehstrecken im Freien. Die Teilnehmenden wurden als robust oder pre-frail klassifiziert. „Unter Nutzung des Exosuits zeigte sich eine signifikante Reduktion der metabolischen Kosten des Gehens. Die Probanden benötigten weniger Energie für die gleiche Strecke. Gleichzeitig blieben Gelenkbeweglichkeit und Gangmuster unverändert, Hinweise auf eine unphysiologische Veränderung des Gangbildes fanden sich nicht“, führte Tricomi aus. Subjektiv berichteten die Teilnehmenden über ein hohes Maß an Sicherheit, Komfort und Bewegungsfreiheit. Die Unterstützung wurde als intuitiv und angenehm beschrieben.
Unterstützung beim Aufstehen
Neben dem Gehen wurde auch die Unterstützung beim Übergang vom Sitzen zum Stehen untersucht. Diese Bewegung ist essenziell für die Selbstständigkeit und häufig ein limitierender Faktor bei frailen älteren Menschen. „Studien zeigten, dass der Exosuit die Aufstehzeit verkürzt, die aufgebrachte Muskelkraft erhöht und die metabolische Belastung reduziert“, so Tricomi weiter.
Einsatz von KI
Kamerabasierte Systeme ermöglichen dem Exosuit zudem, die Umgebung zu erkennen – etwa Treppen, Steigungen oder Hindernisse. Die Unterstützungsstrategie wird automatisch angepasst, ohne dass der Nutzer aktiv eingreifen muss. Diese Kontext-sensitive Assistenz ist insbesondere für ältere Menschen relevant, da komplexe Umgebungen ein erhöhtes Sturzrisiko darstellen. Perspektivisch könnten solche Systeme auch gezielte Gangperturbationen einsetzen, um Reaktionsfähigkeit und Gleichgewicht zu erhöhen.
Zukunftsperspektiven und Einsatzgebiete
„Soft Robotic Suits eröffnen neue Perspektiven in der präventiven und rehabilitativen Versorgung. Sie sind kein Ersatz für Training, Physiotherapie oder Hilfsmittel, sondern eine ergänzende Maßnahme zur Förderung von Aktivität“, betonte die Münchner Wissenschaftlerin. Besonders geeignet könnte laut Tricomi der Einsatz sein bei:
- Pre-frailen älteren Menschen
- Chronischer Erschöpfung
- Nach akuten Erkrankungen
- In Phasen reduzierter Belastbarkeit
Denkbar sei auch eine Integration in multimodale geriatrische Konzepte, etwa in Kombination mit Krafttraining, Ernährungsinterventionen und Sturzprävention. Aktuell werden weiche Exosuits auch bei neurologischen Erkrankungen wie Multipler Sklerose, bei Herzinsuffizienz sowie zur gezielten Sturzprävention untersucht. Langfristig könnten solche Systeme dazu beitragen, Mobilität nicht nur zu erhalten, sondern als aktives therapeutisches Ziel stärker in den Alltag älterer Menschen zu integrieren.
Autor: Sonja Buske
