Smrzavanje je jedan od najčešćih i iscrpljujućih simptoma Parkinsonove bolesti, neurodegenerativnog poremećaja koji pogađa više od 9 miliona ljudi širom sveta. Kada se osobe sa Parkinsonovom bolešću „smrznu“, iznenada gube sposobnost da pomeraju stopala, često usred koraka, što dovodi do niza koraka stakato mucanja koji postaju kraći dok se osoba potpuno ne zaustavi. Ove epizode su jedan od najvećih uzroka padova među ljudima koji žive sa Parkinsonovom bolešću.
Danas se smrzavanje leči nizom farmakoloških, hirurških ili bihevioralnih terapija, od kojih nijedna nije posebno efikasna.
Šta ako postoji način da se potpuno zaustavi smrzavanje?
Istraživači sa Harvardske škole za inženjerstvo i primenjene nauke (SEAS) i Univerziteta Sargent College of Health & Rehabilitation Sciences u Bostonu koristili su mekog robota koji se može nositi da bi pomogli osobi koja živi sa Parkinsonovom bolešću, a da se ne smrzava. Robotska odeća, koja se nosi oko kukova i butina, daje nežan pritisak na kukove dok se noga zamahuje, pomažući pacijentu da postigne duži korak.
Uređaj je potpuno eliminisao smrzavanje učesnika dok su hodali u zatvorenom prostoru, omogućavajući im da hodaju brže i dalje nego što bi mogli bez pomoći odeće.
„Otkrili smo da je samo mala količina mehaničke pomoći naše meke robotske odeće dala trenutne efekte i dosledno poboljšala hodanje kroz niz uslova za pojedinca u našoj studiji“, rekao je Conor Valsh, Paul A. Maeder profesor inženjerstva i primenjenih nauka. nauke u SEAS-u i ko-korespondentni autor studije.
Istraživanje pokazuje potencijal meke robotike da leči ovaj frustrirajući i potencijalno opasan simptom Parkinsonove bolesti i može omogućiti ljudima koji žive sa bolešću da povrate ne samo svoju mobilnost već i nezavisnost.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Prirodna medicina.
Više od decenije, Valshova laboratorija za biodizajn u SEAS-u razvija pomoćne i rehabilitativne robotske tehnologije za poboljšanje mobilnosti pojedinaca nakon moždanog udara i onih koji žive sa ALS-om ili drugim bolestima koje utiču na mobilnost. ReValk Robotics je licencirao i komercijalizovao neke od te tehnologije, posebno egzoodelo za preobuku u hodu nakon moždanog udara.
„Upotreba mekih nosivih robota za sprečavanje zamrzavanja hoda kod pacijenata sa Parkinsonovom bolešću zahtevala je saradnju između inženjera, naučnika za rehabilitaciju, fizioterapeuta, biomehaničara i dizajnera odeće“, rekao je Volš, čiji je tim blisko sarađivao sa Terijem Elisom, profesorom i odeljenjem za fizikalnu terapiju. Predsednik i direktor Centra za neurorehabilitaciju na Univerzitetu u Bostonu.
Tim je proveo šest meseci radeći sa 73-godišnjim čovekom sa Parkinsonovom bolešću, koji je – uprkos tome što je koristio i hirurške i farmakološke tretmane – trpeo značajne i onesposobljavajuće epizode smrzavanja više od 10 puta dnevno, zbog čega je često padao. Ove epizode su ga sprečile da šeta po svojoj zajednici i primorale su ga da se osloni na skuter da bi se kretao napolju.
U prethodnim istraživanjima, Volš i njegov tim su iskoristili optimizaciju čoveka u petlji kako bi pokazali da se meki uređaj koji se može nositi može da se koristi za povećanje fleksije kuka i pomoć u zamahu noge napred kako bi se obezbedio efikasan pristup za smanjenje potrošnje energije tokom hodanja. kod zdravih osoba.
Ovde su istraživači koristili isti pristup, ali za rešavanje zamrzavanja. Nosivi uređaj koristi aktuatore i senzore na kablovima koji se nose oko struka i butina. Koristeći podatke o kretanju koje prikupljaju senzori, algoritmi procenjuju fazu hoda i stvaraju pomoćne sile u tandemu sa pokretom mišića.
Efekat je bio trenutan. Bez posebne obuke, pacijent je mogao da hoda bez ikakvog smrzavanja u zatvorenom prostoru i samo povremene epizode na otvorenom. Takođe je mogao da hoda i priča bez smrzavanja, što je retkost bez uređaja.
„Naš tim je bio zaista uzbuđen što je video uticaj tehnologije na hodanje učesnika“, rekao je Jinsoo Kim, bivši dr. student na SEAS-u i ko-vodeći autor studije.
Tokom studijskih poseta, učesnik je rekao istraživačima: „Odelo mi pomaže da napravim duže korake i kada nije aktivno, primetim da mnogo više vučem stopala. Zaista mi je pomoglo i osećam da je to pozitivan korak napred. To bi mi moglo pomoći da hodam duže i da održim kvalitet svog života.“
„Učesnici naše studije koji dobrovoljno izdvajaju svoje vreme su pravi partneri“, rekao je Volš. „Pošto je mobilnost teška, za ovu osobu je bio pravi izazov čak i da dođe u laboratoriju, ali smo imali toliko koristi od njegove perspektive i povratnih informacija.
Uređaj bi takođe mogao da se koristi za bolje razumevanje mehanizama zamrzavanja hoda, koji su slabo shvaćeni.
„Zato što zapravo ne razumemo zamrzavanje, ne znamo zašto ovaj pristup tako dobro funkcioniše“, rekao je Elis. „Ali ovaj rad sugeriše potencijalne prednosti rešenja „odozdo prema gore“, a ne „odozgo prema dole“ za lečenje zamrzavanja hoda. Vidimo da vraćanje skoro normalne biomehanike menja perifernu dinamiku hoda i može uticati na centralnu obradu hoda. kontrolu“.
Koautori istraživanja su Jinsoo Kim, Franchino Porciuncula, Hee Doo Iang, Nicholas Vendel, Teresa Baker i Andrev Chin. Asa Eckert-Erdheim i Dorothi Orzel su takođe doprinele dizajnu tehnologije, kao i Ada Huang, a Sarah Sullivan je rukovodila kliničkim istraživanjem.
