Fahrsimulator speziell für Patienten mit Zerebralparese

Ein Reitsimulator, der auch so eingestellt werden kann, dass er den menschlichen Gang nachahmt, wurde von Forschern für die Hippotherapie bei der Rehabilitation von Zerebralparese entwickelt.

Wildan Trusaji und seine Forscherkollegen schrieben in der Zeitschrift Machines, dass ihr Design Vorteile im Vergleich zu anderen mechanischen Pferden habe.

Es verwendet nur einen Motor als einzigen Aktuator, wodurch Kosten und Stromverbrauch minimiert werden. Dies wird durch die Entwicklung eines Mechanismus mit Nocken und Mitnehmern erreicht, der die Bewegungen des Pferdes simuliert.

Es bietet verschiedene Bewegungsphasen zwischen Schulter und Hüfte und ahmt die Körperbewegungen eines Pferdes nach; und kann so eingestellt werden, dass es einen menschlichen Gang simuliert.

„Wir wissen auch, dass unser Design viel Raum für Verbesserungen bietet“, sagten sie. Eine davon besteht darin, das Gewicht des Designs zu reduzieren, um seine Mobilität zu verbessern.

Eine weitere notwendige Verbesserung ist die Installation von Sicherheitsmaßnahmen wie einem Gurt oder einer Gewichtsstütze, insbesondere wenn das Gerät für Kinder mit Zerebralparese gedacht ist.

Das Studienteam sagte, dass es plant, seinen Reitsimulator in sein Exergaming-Softwareprojekt zu integrieren, damit der Benutzer sowohl das Pferd im Spiel als auch das mechanische Pferd steuern kann.

„Noch wichtiger ist, dass wir auch an einem Design arbeiten, das dem nationalen indonesischen Standard entspricht, damit unser Gerät klinische Tests mit tatsächlichen Patienten mit Zerebralparese durchlaufen kann.“

Die Autoren sagten, Hippotherapie sei eine beliebte Rehabilitationsmethode für Kinder mit Zerebralparese, die entweder durch Reiten auf einem echten Pferd oder auf einem Reitsimulator durchgeführt werde. Sie verwiesen auf die hohen Kosten, die mit der Verwendung echter Pferde verbunden seien.

„Die meisten Reitsimulatorgeräte, die üblicherweise auf dem Markt verkauft werden, sind als Trainingsgeräte und nicht als Rehabilitationsgeräte konzipiert“, stellten sie fest. Die meisten sind so konzipiert, dass sie den Schritt-, Trab-, Galopp- oder Galoppgang eines Pferdes bei verschiedenen Geschwindigkeiten simulieren.

Ziel der Hippotherapie bei Patienten mit Zerebralparese ist die Verbesserung der Gehfähigkeit. Daher wäre es für einen Reitsimulator von Vorteil, den Gang eines gesunden Menschen nachbilden zu können.

Dies motivierte das Team, einen für die Hippotherapie geeigneten Simulator zu entwerfen und zu bauen.

Sie untersuchten und beobachteten zunächst den Gangzyklus eines Pferdes, analysierten ihn dann und leiteten eine Formel dafür ab.

Anschließend entwarfen sie ihren Simulator so, dass er den Gang eines Pferdes nachahmte, und stimmten ihn dann so ab, dass er den Gang eines Menschen nachahmte. Um die Leistung ihres Designs zu messen, verglichen sie den Gang des Benutzers beim Fahren des Geräts mit dem Gehen.

In zukünftigen Forschungen beabsichtigen sie, die Geschwindigkeit des Simulators über einen Computer zu steuern und ihn in ihre Exergaming-Software zu integrieren.

Die manuelle Steuerung der Geschwindigkeit des Simulators kann durch Eingabe einer bestimmten Spannung an den Wechselrichter der Steuereinheit erfolgen.

Sie verwendeten am Simulator einen echten Sattel, der mit einem Gurt befestigt wurde – ähnlich wie bei einem echten Pferd.

Trusaji, W.; Satriawan, A.; Rahadini, SS; Hasanuddin, MO; Setianingsih, C.; Pratomo, N.; Selecta, MC; Sungkar, E. Reitsimulator-Design zur Nachbildung des menschlichen Gehgangs für die Hippotherapie in der Rehabilitation von Zerebralparese. Maschinen 2022, 10, 1060. https://doi.org/10.3390/machines10111060

Die unter einer Creative Commons-Lizenz veröffentlichte Studie kann hier gelesen werden.