15:00 
Физиотерапевты уже давно сопровождают людей, переживших инсульт, во время выздоровления. Теперь они гуляют вместе с ними.
Ученые из Северо-Западного университета и лаборатории Ширли Райан Способности разработали первую в своем роде систему реабилитации, которая виртуально соединяет терапевтов и пациентов с помощью роботизированных экзоскелетов. Соединение в режиме реального времени позволяет терапевтам реагировать на движения пациента, постоянно адаптируя поддержку и помощь по мере развития работоспособности пациента.
После тренировки с новой системой пациенты стали совершать более широкие движения суставами, делали более длинные и высокие шаги и активировали мышцы на уровнях, аналогичных тем, которые наблюдаются при традиционной терапии.
Результат исследования будет опубликован в среду (17 июня) в журнале Science Robotics.
"Реабилитация под руководством терапевта остается основой выздоровления для многих пациентов, и это исследование показывает многообещающие возможности для дополнения этого стандарта лечения", – сказал Хозе Л. Понс, который концептуализировал, руководил и контролировал исследовательскую программу.
Понс — научный руководитель лаборатории Ширли Райан Способности, профессор физической медицины и реабилитации в Медицинской школе Файнберга Северо-Западного университета и профессор машиностроения (с любезного разрешения) в Маккормике Северо-Западного университета. Инженерная школа. Среди других соавторов Northwestern - Дэниел Людвиг, научный сотрудник Shirley RyanabilityLab и доцент-исследователь в McCormick; Леви Харгроув, научный руководитель Центра бионической медицины Фонда Регенштейна в лаборатории Ширли Райан Способности, профессор физической медицины и реабилитации в Фейнберге и профессор биомедицинской инженерии (любезно) в Маккормике; и Кевин Линч, профессор машиностроения в Маккормике и директор Центра робототехники и биосистем Северо-Западного университета.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, ежегодно около 800 000 американцев переживают инсульт. Для многих путь к выздоровлению включает в себя повторное изучение одного из самых фундаментальных занятий в жизни: ходьбы. Слабость, нарушение координации и снижение контроля над ногами могут затруднить даже простые движения. Восстановление часто требует месяцев интенсивной реабилитации, поскольку пациенты работают с физиотерапевтами, чтобы восстановить подвижность, независимость и уверенность.
При традиционной физиотерапии терапевты оказывают практическую поддержку и корректирующие рекомендации во время ходьбы. Поскольку они могут физически поддерживать ограниченное количество движений одновременно, терапевты часто сосредотачиваются на одном аспекте походки. Более сложная тренировка всего тела может потребовать участия нескольких терапевтов. Между тем, реабилитационные экзоскелеты могут повысить интенсивность тренировок и помочь пациентам практиковать ходьбу в течение более длительных периодов времени, но многие полагаются на фиксированные модели движений, которые не полностью адаптируются к действиям пациента в реальном времени, что ограничивает возможности терапевтов оказывать персонализированный уход.
Чтобы устранить эти пробелы, команда Northwestern и Shirley RyanabilityLab разработала новое вмешательство, называемое взаимодействием терапевта, экзоскелета и пациента (TEPI). Используя TEPI, терапевт и человек, переживший инсульт, носят экзоскелет нижних конечностей, практически соединенный в бедрах и коленях. Виртуальное соединение ведет себя как комбинация пружин и амортизаторов, позволяя терапевтам и пациентам влиять на движения друг друга в режиме реального времени. Исследование показало, что терапевты могут эффективно использовать TEPI для создания более персонализированного опыта реабилитации, поддерживая пациентов в процессе достижения целей выздоровления.
Сочетая практическую адаптируемость физиотерапии с масштабируемостью и точностью роботизированных систем, это может обеспечить более комплексную тренировку ходьбы всего тела без необходимости участия нескольких терапевтов, а также обеспечивает реагирование в реальном времени на действия пациента, позволяя динамически регулировать поддержку, сопротивление и обратную связь».
Лоренцо Вианелло, научный сотрудник Shirley RyanabilityLab и один из первых авторов статьи.
В исследованиях с участием восьми человек, переживших инсульт, TEPI превзошла традиционные тренировки на беговой дорожке под руководством терапевта по нескольким показателям эффективности ходьбы. Участники продемонстрировали большой диапазон движений в суставах и выполняли более длинные и более высокие интервалы времени, сохраняя при этом аналогичную мышечную активацию.
"Позволив терапевтам управлять движениями пациента. благодаря своим собственным движениям ног TEPI может стать эффективным дополнением к традиционной тренировке походки для реабилитации после инсульта, уменьшая физические усилия, которые могут способствовать усталости и травмам терапевтов во время практической терапии», — сказал соавтор исследования Эмек Барыш Кючуктабак, который завершил исследование, будучи аспирантом в Северо-Западном университете, и Ширли Райан AssessmentLab.
