Для пациентов, которые снова учатся ходить после инсульта или травмы спинного мозга, процесс реабилитации может быть медленным и трудным. Традиционный подход подразумевает, что один или несколько терапевтов держат пациента, когда они нерешительно ставят одну ногу перед другой. Это жесткий, потный и трудоемкий.
Теперь швейцарские ученые разработали роботизированную подвеску, чтобы облегчить задачу. Жгут, прикрепленный к потолку, опирается на алгоритм глубокой нейронной сети, который может «учиться» там, где конкретный человек нуждается в наибольшей поддержке. Используя ремень безопасности, пациенты, которым обычно требуется тяжелая помощь при ходьбе, могут свободно перемещаться по терапевтическому кабинету.
«Мы полагаем, что с помощью этой технологии мы сможем улучшить методы реабилитации, чтобы улучшить восстановление походки и равновесия», - говорит Жан-Батист Миньярдо, нейробиолог из Центра нейропротезирования и головного мозга при Швейцарском федеральном институте. технологии, которая работала над разработкой ремня безопасности.
В первоначальном исследовании пациенты, которые использовали ремни безопасности, могли ходить более естественно. Упряжь помогла им с некоторыми элементами ходьбы, которые большинство из нас принимает как должное: баланс, координация конечностей, положение ног, рулевое управление. Для пациентов в исследовании, которые уже могли ходить самостоятельно, используя опоры, такие как ходунки, после практики с упряжью их индивидуальная ходьба показала немедленное улучшение. Результаты были опубликованы в прошлом месяце в журнале Science Translational Medicine .
Ремни, поддерживающие пациентов, готовящихся ходить, не новы. Они уже широко используются в реабилитационных центрах для снятия веса с терапевтов. Но эти ремни подтягиваются вверх, заставляя пациента сдвигать вес тела назад. Это создает неестественные условия для ходьбы, которые потенциально могут повлиять на реабилитацию. Швейцарская команда разработала вычислительную модель, которая может предсказать правильную конфигурацию сил, которые будут применены к туловищу пациента, чтобы симулировать нормальные условия ходьбы. Привязь узнает, как конкретный пациент имеет тенденцию двигаться и где он имеет тенденцию сдвигать свой вес, и приспосабливается соответствующим образом. Это дает физиотерапевтам инструмент, который потенциально может сделать процесс реабилитации более эффективным. Кроме того, подвеска может использоваться для перемещения в нескольких измерениях, а не просто вперед, что позволяет пациентам практиковать различные движения - зигзаги между препятствиями, перемещение по горизонтали вдоль изображения лестницы, спроецированной на пол, сидя и стоя.
Эксперты предупреждают, что это может быть «долгий путь» для обеспечения широкой доступности системы для общественности. Следующим шагом будут все более и более крупные исследования, в том числе те, которые сравнивают смарт-жгут с традиционными версиями. Миньярдо и члены его команды также работают с компанией, занимающейся медицинскими технологиями, для коммерциализации версии жгута под названием RYSEN. Они представили патенты на технологию.
Предыдущие исследования показали, что высокотехнологичные подходы не всегда являются лучшими, когда дело доходит до реабилитации. В исследовании Университета Дьюка, проведенном в 2011 году, было проведено самое большое исследование по реабилитации после инсульта, в котором был сделан вывод о том, что простая физическая терапия в домашних условиях является наиболее успешным методом реабилитации после инсульта. «Не было показано, что локомоторная тренировка, включая использование поддержки веса тела при наступлении на беговую дорожку, превосходит прогрессивные упражнения в домашних условиях, которыми управляет физиотерапевт», - пишут авторы исследования.
Пока не ясно, изменит ли система Smart Harness это уравнение. Но Миньярдо надеется, что это будет, по крайней мере, важной частью процесса лечения инсульта и травм спинного мозга в будущем.
«[Сейчас] у физиотерапевтов есть инструмент, который помогает им адаптировать каждый сеанс к реальным потребностям своих пациентов», - говорит он.
