Onafhankelijkheid en Mobiliteit door Robotica – Hoe Exosuits Mensen met de Ziekte van Parkinson Kunnen Helpen

Bescheiden maar Levensveranderende Exoskeletten

Sinds Heinleins klassieker Starship Troopers uit 1959 voorspelt sciencefiction mobiele harnassen, exopakken of exoskeletten. In werkelijkheid zijn we nog ver verwijderd van routinematig gebruik door ruimtesoldaten.

Realistischere vormen van robotische exoskeletten worden nu ontwikkeld voor mensen met beperkte mobiliteit en werknemers in fabrieken en magazijnen.

Een voorbeeld is een nieuw robotpak van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, dat mensen met Parkinson helpt hun mobiliteit terug te krijgen.

Het pakt vooral “bevriezing van het lopen” aan, waarbij een neurodegeneratieve ziekte een stap plotseling onderbreekt. Dit beperkt mobiliteit, veroorzaakt vallen en kan lopen volledig verhinderen.

“Het robotische kledingstuk, gedragen rond de heupen en dijen, geeft een zachte duw aan de heupen terwijl het been zwaait, waardoor de patiënt een langere stap kan maken.”

De mechanische hulp laat patiënten verder, sneller en gemakkelijker lopen. Het is de nieuwste versie van de robottechnologie voor mobiliteit van het Biodesign Lab van Conor Walsh.

Bron: Harvard

Eerdere systemen hielpen mensen na een beroerte, ALS-patiënten en mensen met andere aandoeningen die de mobiliteit aantasten.

Waarom Nu?

Prototypen van zulke robothulp bestaan al meer dan tien jaar, maar commercialisering en breed gebruik zijn nu veel dichterbij.

Krachtigere accu’s waren doorslaggevend. Ze laten de pakken langer werken en maken ze lichter en minder omvangrijk.

Ook zijn materialen ontwikkeld die buigen en samentrekken als spieren, ter vervanging van primitieve zuigers en tandwielen. Het zachte Harvard-ontwerp beweegt soepeler en weegt minder.

De brede invoering van smartphones maakt bovendien handige apps mogelijk om het exopak te volgen.

Een Ontluikende Markt

De markt voor exoskeletten werd geraamd op 523 miljoen dollar in 2022 en kan in 2032 2,2 miljard bereiken, met 15,5% jaarlijkse groei. Revalidatie en neurologie voeren de markt aan; rugbescherming bij zwaar tillen groeit.

Aangedreven exoskeletten die actief kracht leveren zijn waarschijnlijk de volgende stap. Breed gebruik komt vermoedelijk pas in 2030-2040, met industriële en militaire toepassingen.

Krachtig Opgeladen Innovatie

Een volgende innovatiestap zal waarschijnlijk komen van het integreren van andere technologieën in bestaande ontwerpen.

Kunstmatige Intelligentie (AI)

Door vooruitgang in machine learning zal AI exopakken reactiever en nuttiger maken. Als Atlas van Boston Dynamics kan dansen en een salto maken, kan een AI-pak de drager stabiel en comfortabel in beweging houden.

Bron: Boston Dynamics

Wanneer de technologie volwassen is, kunnen Atlas-achtige oplossingen mogelijk lopen voor verlamde mensen of geamputeerden en rolstoelen vervangen. Een beperkt pak voor één been kan vergelijkbare hulp bieden zonder volledig bionisch implantaat.

Additieve Fabricage

3D-printen wordt eveneens nuttig. Het kan complexe onderdelen goedkoper maken, ook wanneer traditionele productie onmogelijk is, en losse reserveonderdelen produceren of repareren zonder grote series en voorraden.

Ook maakt 3D-printen veel beter aanpasbare pakken mogelijk in maat, pasvorm en kracht voor iedere gebruiker.

Exoskelet- en Exosuitbedrijven

Medische Exosuits

1. Ekso BIONICS

Ekso BIONICS is een leider in exoskeletten en lanceerde in 2012 het eerste commerciële medische revalidatiemodel. Daarna kregen de ABI- en EVO-pakken goedkeuring.

Hoewel het bedrijf uitbreidt naar zwaar werk, richt het zich vooral op therapie en medische mobiliteit.

De omzet groeit snel, met 38% groei op jaarbasis in 2023.

Bron: Parker

Onlangs nam het de Human Motion and Control-divisie over van Parker Hannifin en voegde aangedreven exoskeletten voor verlamde mensen toe. Ekso kan groeien via eigen R&D en strategische overnames.

2. ReWalk Robotics

ReWalk biedt exoskeletten voor revalidatie na een beroerte en ruggenmergletsel. Het verkocht meer dan 600 exemplaren, vooral in Duitsland en de VS.

Begin 2024 kreeg ReWalk zijn eerste Medicare-dekking, waarmee een grotere verzekerde markt ontstond. In augustus 2023 kocht het voor 19 miljoen dollar revalidatieloopbandmaker AlterG.

Bron: Rewalk

Beide bedrijven richten zich op dezelfde centra en therapeuten, zodat gebundelde verkoop beide kan helpen. Het bedrijf schat de bereikbare markt in Duitsland en de VS op meer dan 2,255 miljard dollar.

3. Cyberdyne

Cyberdyne is vooral bekend van het HAL-exoskelet, dat kleine zenuwimpulsen detecteert en versterkt om gewenste bewegingen van de patiënt te ondersteunen.

Naast HAL heeft Cyberdyne een exoskelet voor armen en knieën dat één gewricht ondersteunt. Het wordt nu medisch gebruikt, maar kan leiden tot krachtigere pakken voor werknemers.

Het detecteren van zeer kleine zenuwimpulsen helpt patiënten met beperkte spraak ook communiceren via de CYIN-technologie.

Bron: Cyberdyne

Het bedrijf gebruikt zijn robot- en sensorkennis ook voor schoonmaakrobots, transportrobots en foto-akoestische beeldvorming.

4. Trexo Robotics

Trexo is gespecialiseerd in robothulp voor kinderen met beperkingen zoals hersenverlamming.

Dit is een kleine maar belangrijke niche: kinderen hebben bij revalidatie andere behoeften en mogelijkheden dan volwassenen. Vrijer kunnen bewegen kan hun leven veranderen.

Bron: Trexo

Het is ook een krachtig hulpmiddel voor therapie en levenskwaliteit bij zeldzame ziekten waarvoor jarenlang geen werkende behandeling kan bestaan.

Commerciële Exosuits

1. SUITX van Ottobock

SUITX is een passief exoskelet voor onder meer auto-industrie en logistiek. Het helpt werknemers zwaar tillen en vermindert rugletsel; meer dan 2.000 bedrijven gebruiken de producten.

Helaas voor niet-geaccrediteerde beleggers is het bedrijf nog niet beursgenoteerd.

Bron: SuitX

Militaire Exosuits

SABER is een pak van drie pond dat het Amerikaanse leger samen met Vanderbilt University ontwikkelde. Het is niet voor gevechten ontworpen, maar voor logistiek.

Bron: Herowear

Militair personeel tilt zware lasten en loopt groot risico op rugletsel. Dit is een “licht, onopvallend en passief draagbaar hulpmiddel”.

Vanderbilt werkte eerder aan een vergelijkbaar exoskelet met HeroWear en Interwoven Design. HeroWear verkoopt het civiele tilpak Apex 2 voor iets meer dan 1.000 dollar.

Bron: Herowear