Репортаж от Wedoany，Ученые из Северо-Западного университета (Northwestern University) и Лаборатории способностей Ширли Райан (Shirley Ryan AbilityLab) разработали реабилитационную систему под названием «Взаимодействие терапевт-экзоскелет-пациент» (Therapist-Exoskeleton-Patient Interaction, TEPI), которая создает виртуальную связь между терапевтом и пациентом с помощью роботизированного экзоскелета. Эта система позволяет терапевту в реальном времени реагировать на движения пациента, динамически регулируя поддержку и помощь. Результаты исследования опубликованы в журнале «Science Robotics», а статья озаглавлена «Взаимодействие терапевт-экзоскелет-пациент для терапии походки» (Therapist-Exoskeleton-Patient Interaction for Gait Therapy).
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США (Centers for Disease Control and Prevention, CDC), ежегодно в США почти 800 000 человек выживают после инсульта, и многим из них необходимо заново учиться ходить с помощью реабилитации. В традиционной физиотерапии терапевту приходится оказывать ручную поддержку, но за один раз можно помочь лишь с ограниченным количеством движений, а для сложных тренировок всего тела часто требуется несколько терапевтов. Существующие реабилитационные экзоскелеты, хотя и позволяют повысить интенсивность тренировок, в основном полагаются на фиксированные двигательные паттерны и с трудом полностью адаптируются к состоянию пациента в реальном времени.
Система TEPI требует, чтобы терапевт и выживший после инсульта надели по одному нижнему экзоскелету, виртуально соединенному в области бедер и коленей. Такое виртуальное соединение действует подобно комбинации пружины и амортизатора, позволяя обеим сторонам влиять на движения друг друга в реальном времени, благодаря чему терапевт может создать более персонализированный реабилитационный опыт.
В ходе оценки с участием восьми выживших после инсульта система TEPI показала лучшие результаты по ряду показателей ходьбы по сравнению с традиционной тренировкой на беговой дорожке под руководством терапевта. У участников увеличился диапазон движений в суставах, шаги стали длиннее, ноги поднимались выше, уровень мышечной активации был схож с традиционной терапией, и они сообщили о высоком уровне мотивации и удовольствия.
Хосе Л. Понс (José L. Pons), который концептуализировал, руководил и курировал это исследование, отметил, что реабилитация под руководством терапевта по-прежнему является основой восстановления многих пациентов, и это исследование демонстрирует перспективность дополнения стандартного ухода. Понс является научным председателем Лаборатории способностей Ширли Райан, профессором физической медицины и реабилитации в Медицинской школе Файнберга Северо-Западного университета (Feinberg School of Medicine) и профессором машиностроения (по совместительству) в Инженерной школе Маккормика Северо-Западного университета (McCormick School of Engineering). Постдокторант Лаборатории способностей Ширли Райан и соавтор статьи Лоренцо Вианелло (Lorenzo Vianello) заявил, что TEPI сочетает ручную адаптивность физиотерапии с масштабируемостью и точностью роботизированных систем, что позволяет проводить более комплексную тренировку походки всего тела без участия нескольких терапевтов, а также вводит реакцию в реальном времени на состояние пациента, позволяя динамически регулировать поддержку, сопротивление и обратную связь. Соавтор исследования Эмек Барыш Кючюктабак (Emek Barış Küçüktabak) добавил, что, позволяя терапевту направлять движения пациента с помощью собственных движений ног, TEPI может стать эффективным дополнением к традиционной тренировке походки при реабилитации после инсульта, снижая риск утомления и травм у терапевта из-за физических нагрузок при ручной терапии. Он выполнил это исследование, работая аспирантом-исследователем в Северо-Западном университете и Лаборатории способностей Ширли Райан.
Другие авторы статьи включают: Дэниела Ладвига (Daniel Ludvig), научного сотрудника Лаборатории способностей Ширли Райан и доцента-исследователя Маккормика; Леви Харгроува (Levi Hargrove), научного председателя Центра бионической медицины Фонда Регенштейна (Regenstein Foundation Center for Bionic Medicine) в Лаборатории способностей Ширли Райан, профессора физической медицины и реабилитации в Файнберге и профессора биомедицинской инженерии (по совместительству) в Маккормике; Кевина Линча (Kevin Lynch), профессора машиностроения в Маккормике и директора Центра робототехники и биосистем (Center for Robotics and Biosystems) Северо-Западного университета; а также Мэттью Р. Шорта (Matthew R. Short), постдокторанта Университета Делавэра (University of Delaware) и соавтора статьи. Исследовательская группа планирует в будущем применить структуру TEPI к таким видам деятельности, как ходьба по земле, подъем по лестнице и переход из положения сидя в положение стоя, а также изучить возможность разработки более доступных и масштабируемых систем для расширения реабилитации под руководством терапевта на домашние условия и поддержки удаленного ухода.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
