КЕМБРИДЖ, Массачусетс. Клинические испытания уже показали, что роботизированная рука Массачусетского технологического института может помочь пациентам, перенесшим инсульт, быстрее восстановить движение. Теперь пионеры Массачусетского технологического института в области робототерапии надеются, что роботизированный тренажерный зал, полный тренажеров, нацеленных на различные части тела, значительно улучшит подвижность рук, запястий, кистей, ног и лодыжек пациентов, перенесших инсульт.
С этой целью исследователи создали нового Anklebot, а 1 июля Массачусетский технологический институт и Медицинский центр администрации ветеранов Балтимора учредили Центр передового опыта по целенаправленным упражнениям и робототехнике при неврологических заболеваниях для продолжения такой работы в области нижних конечностей. движение конечностей.
"Это знаменует собой переход терапевтической робототехники от исследований к практике, подобно тому, как компьютеры превратились из специализированных вычислительных машин для инженерии и науки в вездесущие потребительские устройства для обработки текстов и презентаций, которые мы используем сегодня", сказал профессор Массачусетского технологического института Невилл Хоган, главный исследователь в работе, занимающий должности в области машиностроения, мозга и когнитивных наук.
Исследователи также обсудили некоторые аспекты своей работы на Международной конференции по реабилитационной робототехнике (ICORR), проходившей с 28 июня по 1 июля в Чикаго.
Германо Иго Кребс, один из главных исследователей и главный научный сотрудник в области машиностроения, сказал: «Похоже, что мы находимся на пороге революции в том, как практикуется реабилитационная медицина, и терапевтическая робототехника находится в центре внимания. этап.
"Целью нового центра является ускорение темпов этой революции с использованием мультисистемного подхода для восстановления походки пациентов, перенесших инсульт, исследования моделей неврологической пластичности [способности мозга адаптироваться], сердечно-сосудистой системы, терапевтических робототехника и поведенческие модификации. Кребс также связан с Медицинским колледжем Вейла Корнелльского университета и Медицинским исследовательским институтом Берка.
Каждый год около 700 000 граждан США переносят инсульт. И, по словам доктора Ричарда Мако из Балтиморского штата Вирджиния, который будет главным исследователем нового центра, это число удвоится в течение следующих 20-30 лет по мере старения бэби-бумеров. Большинству пациентов требуется лечение проблем с речью, памятью или движением.
Около 16 лет назад группа под руководством Хогана и Кребса сосредоточилась на последнем. Они разработали робота, предназначенного для восстановления движения рук, назвав его MIT-Manus из-за связи между его общей терапевтической направленностью и девизом MIT «mens et manus» (разум и рука)..
За последние семь лет они и их коллеги сообщили о положительных результатах шести клинических испытаний с участием почти 300 пациентов с инсультом. В каждом испытании рассматривались разные вопросы, такие как краткосрочные и долгосрочные преимущества терапии.
В терапии MIT-Manus человек, сидящий за столом, надевает предплечье и запястье на скобу, прикрепленную к руке робота. Видеоэкран предлагает человеку выполнить упражнение для рук, например, соединить точки или нарисовать стрелки часов. Если движение не происходит, MIT-Manus перемещает руку человека. Если человек начинает двигаться самостоятельно, робот обеспечивает регулируемые уровни руководства и помощи, чтобы облегчить движение руки человека.
В первом клиническом испытании исследователи обнаружили, что пациенты с инсультом, которые использовали тренажер от четырех до пяти часов в неделю, улучшались быстрее и быстрее, что измерялось усилением функции пораженной конечности, чем вторая группа пациентов, которые использовали тренажер. не получают роботизированную терапию. «На самом деле, состояние пациентов в группе роботов улучшилось в два раза больше, чем в контрольной группе», - сказал Кребс. В то же время испытания показали, что робот хорошо переносится пациентами и не вызывает боли.
Новый центр в Балтиморе, штат Вирджиния, нацелен на то, чтобы «внедрить для нижних конечностей то, что мы сделали для верхних конечностей», - сказал Кребс.
Работа Массачусетского технологического института и Мануса также ответила на давний вопрос терапевтов: мануальные манипуляции с поврежденной конечностью жертвы инсульта действительно помогают восстановить способность использовать эту конечность. «Было много интуитивного убеждения, что это работает, но наше исследование предоставило убедительные объективные доказательства», - сказал Хоган, который является директором Ньюмановской лаборатории биомеханики и реабилитации человека Массачусетского технологического института.
Исследователи также создавали другие машины, фокусирующиеся на разных частях тела. К ним относятся один для пространственных движений плеча и локтя, один для запястья и один для кисти. «Мы видели намеки на то, что обобщение [с одной машины] ограничено, и для обеспечения оптимальной терапии клиницистам нужен тренажерный зал роботов», - сказал Кребс.
Совсем недавно команда создала прототип для терапии лодыжек, получивший название Anklebot. Идея аналогична MIT-Manus: получить робота, который надевается на ногу в скобе, чтобы помочь улучшить движение парализованной лодыжки. Среди прочего, лучший баланс и более эффективное движение сустава помогут улучшить походку и предотвратить падения, характерные для жертв инсульта с ограниченной подвижностью.
Другими сотрудниками Массачусетского технологического института, представленными на ICORR, являются член Массачусетского технологического института доктор Сьюзан Фасоли и Стивен Чарльз, доктор философии. кандидат в MIT-Harvard Division of He alth Sciences and Technology.
Другими ключевыми сотрудниками являются д-р Брюс Вольпе из Медицинского исследовательского института Берка и Корнельского университета, д-р Рич Мако, д-р Крис Бевер и д-р Ларри Форрестер из Балтиморского VAMC и Университета Мэриленда, д-р Боб Рафф и Доктор Дженис Дейли из Кливленда, штат Вирджиния, доктор Джоэл Стейн и доктор Уолтер Фронтера из реабилитационной больницы Сполдинга и Гарвардской медицинской школы, а также доктор Стивен Мернофф из реабилитационной больницы Род-Айленда.
Работа финансируется Национальным институтом здравоохранения, Управлением по делам ветеранов и премией штата Нью-Йорк.