Der "Lokomat" ist ein ziemlich grosses Ungetüm. Es steht in einem grossen Raum im Erdgeschoss der Uni-Klinik Balgrist. Ein Laufband gehört dazu, Holmen, an denen sich die Patienten festhalten, ein robuster Metallbügel, an dem der Patient hängt, und ein Roboter, der die natürlichen Gehbewegungen eines Menschen imitiert. An diesen Gehroboter hat sich Probandin Audrey Schaufelberger anschnallen lassen und geht in normalem Tempo auf dem Laufband.

Weniger augenfällig ist das ausgeklügelte Aufhängesystem, an welchem die Probandin festgebunden ist. Sie trägt ein Gurtzeug, das mit einem Seil verbunden ist. Das Seil läuft über mehrere Umlenkrollen, die am Metallbügel sitzen, hin zu einer Winde, die Teil des neuartigen Entlastungssystems "Lokolift" ist. Dieses kann einen gewissen Anteil oder auch das gesamte Körpergewicht eines Patienten tragen. „Damit kann man sogar gewichtsentlastetes Gehen wie auf dem Mond simulieren“, sagt Robert Riener, Professor vom Laboratorium für Sensomotorische Systeme der ETH und Universität Zürich, in dessen Arbeitsgruppe dieses Entlastungssystem gemeinsam mit der Firma Hocoma AG in Volketswil entwickelt wurde. (1) Für Patienten, die nach einem Schlaganfall oder durch eine Verletzung des Rückenmarks eine Lähmung der Beinmuskeln erlitten haben, ist das Training im "Lokomat" ein Teil ihrer Rehabilitation.

Probandin Audrey Schaufelberger testet das neue Aufhängesystem "Lokolift", überwacht von Doktorand Mathias Wellner.

Das Gehtraining ist wichtig, um die Folgen der Verletzung zu mildern und das Laufen wieder zu erlernen. Entlastungssysteme ihrerseits sind nötig, um den Patienten schonend das (Wieder-)Erlernen des Gehens zu ermöglichen, indem sie mit reduziertem Körpergewicht trainieren können. Zudem schützt die Aufhängung vor Stürzen und bietet Stabilität. Im Lauf der Rehabilitation wird die Entlastung stetig verringert, so dass die Beine immer mehr Körpergewicht selbst tragen müssen. Vor rund zehn Jahren haben Therapeuten begonnen, mit dem Gehroboter "Lokomat" zu arbeiten. Mittlerweile befinden sich weltweit mehr als 100 solcher Gehautomaten im Einsatz. Das Problem der Körpergewichtsentlastung war bisher allerdings nicht befriedigend gelöst.

Das neue Aufhängesystem "Lokolift" verbessert nun die Therapiemöglichkeiten massiv, denn es kann das Körpergewicht beim Gehen konstant halten. Wenn ein Patient auf dem Laufband geht, lenkt er das Seil bei jedem Schritt um ein paar Zentimeter nach oben und unten aus. Konventionelle Entlastungssysteme mit Gegengewichten würden dabei durch die auftretenden Trägheitskräfte ruckartig am Gurtzeug ziehen. Das neue System verhindert, dass solche ruckartigen Kräfte den Patienten belasten und fördert somit ein gleichmässiges und natürliches Bewegungsmuster. Dadurch ermüdet der Patient weniger schnell und kann länger und unter natürlicheren Bedingungen trainieren. Dies wiederum beeinflusst den Heilungsprozess positiv. Zieht ein Patient stärker am Seil, etwa durch ein Einknicken beim Gehen, passt sich die Seillänge dank der Winde sofort an.

Für die Steuerung des Systems ist viel Hightech nötig. Mehrere Sensoren kontrollieren unter anderem die Bewegung des Seils und der mechanischen Entlastungsfedern. Auch die Winde wird mit Sensoren überwacht. Die Daten laufen in einem Computer zusammen, der schliesslich mehrere kleine Motoren steuert, welche die Bewegung des Seils ausgleichen und ständig anpassen. Vergleiche mit herkömmlichen Entlastungssystemen, wie Gegengewichten oder Stahlfedern, zeigen Riener, dass das neue System, das als "Lokolift" bereits kommerziell vertrieben wird, die unerwünschten oszillierenden Kräfte, die auf Patienten wirken, um bis das Zehnfache verringert.