Uus algoritm aitab neuroloogiliste häiretega patsientidel looduslikult kõndida

Science Finds God (Juuni 2019).

Anonim

Miljonid inimesed ei saa liigutada oma jäsemeid neuroloogilise häire või vigastuse tõttu. Kuid äsja väljatöötatud algoritm, mis koos robot-rehabilitatsiooniga, võib aidata patsientidel, kellel oli insult või seljaaju vigastus, kõndima looduslikult.

Varsti ei pruugi ratastoolid olla vajalikud; Uued uuringud võimaldavad neuroloogiliste häiretega patsientidel jälle käia.

Ameerika Ühendriikides on igal aastal umbes 17 000 uut seljaajukahjustust (SCI). Nendest 20 protsenti põhjustab täieliku parapleesia (jalgade halvatus ja keha alumine pool) ja üle 13 protsendi tulemusena tekib tetraplegia (kõigi nelja paraali halvatus).

Kuid SCI pole ainus põhjus, miks inimesed kogevad seda tüüpi puuet. Insult, hulgiskleroos, peaaju halvatus ja mitmed teised neuroloogilised häired võivad kõik kaasa tuua paralüüsi. Tegelikult hinnati hiljutises uuringus, et USAs elab peaaegu 5, 4 miljonit inimest paralüüsi, insult on selle puuduse peamine põhjus.

Nüüd on École Polytechnique Fédérale de Lausanne'i (EPFL) riikliku teaduse robootika kompetentsikeskuse teadlased ja Šveitsi Lausanne'i ülikoolihaiglas leidnud murrangulise tehnoloogia, mis võib aidata neil patsientidel oma liikumisharjumusi taastada.

Teadlased esitasid algoritmi, mis aitab robotite rakmeid hõlbustada patsientide liikumist, võimaldades seega neil looduslikult liikuda.

Uus uuring on avaldatud ajakirjas Science Translational Medicine ja uuringu esimene autor on Jean-Baptiste Mignardot.

Aidata inimestel jälle käia

Praegused rehabilitatsioonitehnoloogiad motoorsel puudel inimestele, kellel on SCI või insult, on jalgsi jooksulint, kusjuures ülemine torso on seadmega toetatud. Kuid olemasolevad tehnoloogiad on kas liiga jäigad või ei võimalda patsientidel loomulikult liikuda kõikides suundades.

Uue uuringu autorid selgitavad, et lokomotoorse rehabilitatsiooni väljakutse seisneb selles, et närvisüsteem aitaks paremini liikuda. See on raskendatud lihasmasside kadumisega patsientidel, samuti neuroloogilise juhtmega, mis on "unustanud" õige kehahoia.

Läbimurre tehnoloogia võimaldab kommunikatsiooni hilises etapis ALS

Hilise staadiumi motoorse neuronehaigusega patsiendid ei suuda tihti tõhusalt suhelda. Kuid teadlased on leidnud võimaluse võimaldada neil patsientidel seda teha.

Loe kohe

Nende takistuste ületamiseks ja loodusliku jalutuskäigu edendamiseks koostasid Mignardot ja tema kolleegid algoritmi, mis koordineerib robot-rehabilitatsiooni rakmeid. Meeskond katsetab algoritmi enam kui 30 patsiendil. "Smart Walk Aid" märkimisväärselt ja koheselt parandas patsientide lokomotoorseid võimeid.

See mobiilne rakmed, mis kinnitatakse laele, võimaldavad patsientidel kõndida. See video näitab, kuidas see toimib:

Lisaks sellele paranes märkimisväärselt viie patsiendi "toetuseta kõndimisvõime" pärast ainult ühe tunni möödumist rakmete ja algoritmidega treenimisest. Seevastu tavapärase jooksulõnguga 1 tund ei paranenud käimist.

Teadlased töötasid välja nn raskusjõu abistava algoritmi, jälgides hoolikalt patsientide liikumist ja kaaludes selliseid näitajaid nagu jala liikumine, jala pikkus ja lihaste aktiivsus.

Nagu autorid selgitavad, põhineb nendel mõõtmistel algoritmiga jõud, mida tuleb keha ülemises osas rakendada loodusliku kõndimise võimaldamiseks.

Arukas jalgsiabi on innovatiivne kehamassi tugisüsteem, sest tal õnnestub raskusjõu vastu seista ja surutakse patsiendi edasi-tagasi, vasakule ja paremale või rohkemates nendes suundades korraga, mis taastab loomuliku kõnnak ja liikumine, mida patsiendid vajavad oma igapäevases elus.

EPFLi ja Lausanne'i ülikooli haigla neuroteadur Grégoire Courtine kommenteerib leidude olulisust, öeldes: "Ma loodan, et see platvorm mängib olulist rolli neuroloogiliste häiretega inimeste kõndimise taastamisel."

"See on arukas, diskreetne ja tõhus abi, mis aitab paljudel neuroloogiliste häiretega inimestel taastada."

Prof. Jocelyne Bloch, Neurokirurgia osakond, Lausanne'i ülikooli haigla