123RF
Egzoszkielet dla chorych na parkinsona
Redaktor: Jacek Janik
Data: 09.01.2024
Źródło: PAP/Marek Matacz
Działy:
Aktualności w Neurologia
Aktualności
| Tagi: | choroba Parkinsona, zamrażanie, egzoszkielet |
Giętki egzoszkielet, opracowany na Harvardzie, wspomaga ruchy osób cierpiących na chorobę Parkinsona. Przede wszystkim pomaga poradzić sobie ze szczególnie uciążliwym tzw. zamrażaniem.
Mechaniczna asysta przeciw „zamrażaniu”
„Zamrażanie” (freezing) to jeden z najpowszechniejszych i najbardziej uciążliwych objawów, występujący w zaawansowanej postaci choroby Parkinsona, która na świecie dotyka prawie 9 mln ludzi (w Polsce ok. 100 tys.).
Kiedy chory ulega „zamrożeniu", nagle traci zdolność poruszania stopami, często w połowie kroku. Pacjenci opisują tę trudność jako uczucie przyklejenia stóp do podłoża. Chodzenie jest w tym przypadku bardzo utrudnione lub wręcz niemożliwe. Nierzadko prowadzi to do niebezpiecznych upadków. „Zamrażaniu” medycyna próbuje przeciwdziałać metodami farmakologicznymi, chirurgicznymi i terapiami behawioralnymi. Żadna z tych metod nie przynosi jednak wystarczająco dobrych rezultatów.
Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) zaprezentowali inne podejście. Skonstruowali miękki egzoszkielet, który wspiera ruch użytkownika. Noszone na biodrach i udach urządzenie w odpowiedniej fazie ruchu lekko popycha kończyny chorego.
W testach z udziałem 73-letniego pacjenta egzoszkielet niemal całkowicie wyeliminował „zamrażanie”. Tymczasem, pomimo leków i zabiegów chirurgicznych, silnie dokuczało ono ochotnikowi, doprowadzając m.in. do częstych upadków.
Poprawia stabilność chodu
– Odkryliśmy, że niewielka mechaniczna asysta ze strony naszego miękkiego robota przyniosła natychmiastowe efekty i poprawiła chód uczestnika badania w różnych warunkach – mówi Conor Walsh, współautor publikacji, która ukazała się w piśmie „Nature Medicine”.
Jak podkreśla naukowiec, aby opracować urządzenie zapobiegające „zamrażaniu” u pacjentów z chorobą Parkinsona, konieczna była współpraca między inżynierami, specjalistami od rehabilitacji, fizykoterapii, biomechaniki i projektowania ubrań. Nowy egzoszkielet składa się m.in. z czujników, komputera i niedużych siłowników. Na podstawie sygnałów z sensorów komputer oblicza fazę ruchu i potrzebne wsparcie, po czym przekazuje odpowiednie dane do siłowników.
– Nasz zespół był naprawdę podekscytowany, widząc wpływ tej technologii na chód uczestnika eksperymentu – opowiada dr Jinsoo Kim, jeden z głównych autorów badania.
Zdaniem naukowców szkielet pomoże też w zrozumieniu zaburzenia, bowiem „zamrażanie” jest słabo poznane.
– Do końca nie wiemy, dlaczego nasze podejście tak dobrze działa. Praca ta jednak wskazuje potencjalne korzyści płynące z działań od podstaw, zamiast metod odgórnych. Zobaczyliśmy, że niemal całkowite przywrócenie normalnej biomechaniki zmienia peryferyjną dynamikę chodu i może wpłynąć na jego ogólną kontrolę – stwierdza współautorka urządzenia, dr Terry Ellis.
Naukowcy mają już na koncie inny podobny sukces – wcześniej opracowali egzoszkielet do rehabilitacji po udarze. Urządzenie to zostało już skomercjalizowane przez firmę ReWalk Robotics.
Przeczytaj także: „Szansa na nową metodę leczenia choroby Parkinsona” i „Implant w kręgosłupie przywrócił zdolność chodzenia pacjentowi z chorobą Parkinsona”.
„Zamrażanie” (freezing) to jeden z najpowszechniejszych i najbardziej uciążliwych objawów, występujący w zaawansowanej postaci choroby Parkinsona, która na świecie dotyka prawie 9 mln ludzi (w Polsce ok. 100 tys.).
Kiedy chory ulega „zamrożeniu", nagle traci zdolność poruszania stopami, często w połowie kroku. Pacjenci opisują tę trudność jako uczucie przyklejenia stóp do podłoża. Chodzenie jest w tym przypadku bardzo utrudnione lub wręcz niemożliwe. Nierzadko prowadzi to do niebezpiecznych upadków. „Zamrażaniu” medycyna próbuje przeciwdziałać metodami farmakologicznymi, chirurgicznymi i terapiami behawioralnymi. Żadna z tych metod nie przynosi jednak wystarczająco dobrych rezultatów.
Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) zaprezentowali inne podejście. Skonstruowali miękki egzoszkielet, który wspiera ruch użytkownika. Noszone na biodrach i udach urządzenie w odpowiedniej fazie ruchu lekko popycha kończyny chorego.
W testach z udziałem 73-letniego pacjenta egzoszkielet niemal całkowicie wyeliminował „zamrażanie”. Tymczasem, pomimo leków i zabiegów chirurgicznych, silnie dokuczało ono ochotnikowi, doprowadzając m.in. do częstych upadków.
Poprawia stabilność chodu
– Odkryliśmy, że niewielka mechaniczna asysta ze strony naszego miękkiego robota przyniosła natychmiastowe efekty i poprawiła chód uczestnika badania w różnych warunkach – mówi Conor Walsh, współautor publikacji, która ukazała się w piśmie „Nature Medicine”.
Jak podkreśla naukowiec, aby opracować urządzenie zapobiegające „zamrażaniu” u pacjentów z chorobą Parkinsona, konieczna była współpraca między inżynierami, specjalistami od rehabilitacji, fizykoterapii, biomechaniki i projektowania ubrań. Nowy egzoszkielet składa się m.in. z czujników, komputera i niedużych siłowników. Na podstawie sygnałów z sensorów komputer oblicza fazę ruchu i potrzebne wsparcie, po czym przekazuje odpowiednie dane do siłowników.
– Nasz zespół był naprawdę podekscytowany, widząc wpływ tej technologii na chód uczestnika eksperymentu – opowiada dr Jinsoo Kim, jeden z głównych autorów badania.
Zdaniem naukowców szkielet pomoże też w zrozumieniu zaburzenia, bowiem „zamrażanie” jest słabo poznane.
– Do końca nie wiemy, dlaczego nasze podejście tak dobrze działa. Praca ta jednak wskazuje potencjalne korzyści płynące z działań od podstaw, zamiast metod odgórnych. Zobaczyliśmy, że niemal całkowite przywrócenie normalnej biomechaniki zmienia peryferyjną dynamikę chodu i może wpłynąć na jego ogólną kontrolę – stwierdza współautorka urządzenia, dr Terry Ellis.
Naukowcy mają już na koncie inny podobny sukces – wcześniej opracowali egzoszkielet do rehabilitacji po udarze. Urządzenie to zostało już skomercjalizowane przez firmę ReWalk Robotics.
Przeczytaj także: „Szansa na nową metodę leczenia choroby Parkinsona” i „Implant w kręgosłupie przywrócił zdolność chodzenia pacjentowi z chorobą Parkinsona”.
