Die meisten Exoskelette bestehen aus rigiden Materialien wie beispielsweise festen Metallen oder steifen Verbundstoffen. Deren Zielgruppe sind Personen, die normalerweise nur im Rollstuhl mobil sind, das heißt, die gar keine Funktion der Beinmuskulatur haben. Unser Xosoft richtet sich dagegen an Personen, die noch gehen könne, aber deutlich eingeschränkt sind. Das Ziel ist, dadurch sekundäre Probleme, die durch die Immobilität entstehen, zu vermeiden“, erklärt Prof. Markus Wirz, Leiter Forschung und Entwicklung am Institut für Physiotherapie der Züricher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW).
Insofern handelt es sich nicht um konkurrierende Produkte; beide Arten haben mit unterschiedlichen Zielgruppen ihre Berechtigung am Markt. Indes ist bei Exoskeletten mit harten Materialien die Entwicklung nach Einschätzung von Wirz deutlich weiter als bei den „soften“ Kollegen
Das weiche Exoskelett Xosoft entwickelt die ZHAW im Rahmen eines EU-Forschungsprojekts in Zusammenarbeit mit neun Partnern aus sieben europäischen Ländern. Dieses Exoskelett für die unteren Extremitäten soll älteren Personen und Personen mit Bewegungseinschränkungen die Mobilität erleichtert, indem es deren Beinkraft und Stabilität unterstützt.
Die ZHAW, die unter anderem in einem Bewegungslabor die Xosoft-Prototypen testet, hat drei verschiedene Patientengruppen im Fokus:
- Personen nach einem Schlaganfall
- Personen nach einer inkompletten Querschnittlähmung oder
- ältere Personen, die aufgrund des Alters in ihrer Gehfähigkeit eingeschränkt sind.
„Mit Xosoft wollen wir diese Personen wieder mehr unabhängig gehfähig machen und ihnen eine intelligente Unterstützung geben“, sagt Wirz. Xosoft soll aus weichen Materialien bestehen, die sich, je nach Anforderung, versteifen. Man kann sich das vorstellen wie eine Art Strumpf oder eine Leggings aus etwas dickerem Material. Es kann sich versteifen und somit Stabilität geben, wenn man zum Beispiel steht oder sich in der Standphase beim Gehen befindet. Zugleich kann es auch wieder weich und somit beweglich werden, wenn eine Bewegung gefragt ist, wie zum Beispiel beim Vorschwingen des Beines oder beim Absitzen.
Xosoft wird aus intelligenten weichen Textilien mit integrierten Sensoren und biomimetisch kontrollierten Aktuatoren bestehen sowie eine interaktive Schnittstelle für gesundheitsbezogenes Feedback bieten. Die Sensoren messen den aktuellen Zustand des Exoskeletts beziehungsweise der Beine. Wenn man beispielsweise eine Bewegung ausführt, wird diese gemessen. Eine Kontrolleinheit verwendet diese Signale, um die Bewegungsabsicht vorherzusagen. Dann steuert sie entsprechend die Aktuatoren beziehungsweise die Einheiten an, die das Xoxoft dann je nach Situation versteifen oder beweglich machen.
Myoswiss ist ein Spin-off der ETH Zürich
Auch an der ETH Zürick befasst man sich mit soften Exoskeletten – und mittlerweile gibt es mit Myoswiss bereit ein Spin-off, das mit Myosuit ein Exoskelett für Menschen mit Muskelschwäche entwickelt. Das Zürcher Start-up-Unternehmen entwickelt einen Anzug, der das Gehen und das Aufstehen erleichtern soll. Die Idee stammt von Studierenden der ETH, die gemeinsam mit Textilfachleuten ein erstes Funktionsmuster gebaut haben. Seitdem arbeitet das Start-up mit dem Beratungs- und Start-up-Finanzierungshaus Zühlke zusammen. Zühlke unterstützt Myoswiss in vielen Bereichen, angefangen beim Projektmanagement über die Entwicklung von Hard- und Software bis hin zur Umsetzung der regulatorischen Vorgaben, die für Medizingeräte gelten.
Der Myosuit vereint verschiedene Bausteine, die reibungslos miteinander funktionieren müssen. Denn jede Verzögerung im System kann dazu führen, dass die Person, die den Myosuit trägt, hinfällt. Rund ein Dutzend Spezialistinnen und Spezialisten gehören dem Projektteam von Zühlke an. Gemeinsam mit Myoswiss stellen sie sicher, dass die verschiedenen Subsysteme einwandfrei ineinandergreifen.
Die erste Projektphase hat ein Jahr gedauert. In dieser Zeit hat Myoswiss mit der Unterstützung von Zühlke aus dem ersten Funktionsmuster ein Prototyp entwickelt. Derzeit testet Myoswiss den Myosuit in Kliniken, um die Endanwender-Anforderungen an den Anzug zu finalisieren.
