Скованность — один из самых распространенных и изнурительных симптомов болезни Паркинсона, нейродегенеративного заболевания, которым страдают более 9 миллионов человек во всем мире. Когда люди с болезнью Паркинсона замирают, они внезапно теряют способность двигать ногами, часто в середине шага, что приводит к серии шагов стаккато, которые становятся все короче, пока человек не останавливается совсем. Эти эпизоды являются одной из самых серьезных причин падений среди людей, страдающих болезнью Паркинсона. Сегодня такая скованность корректируется различными фармакологическими, хирургическими и поведенческими способами, но ни один из них не является особенно эффективным. Что если бы существовал способ полностью остановить замирание? Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) и Колледжа здравоохранения и реабилитации Бостонского университета имени Сарджента использовали мягкого носимого робота, чтобы помочь человеку, страдающему болезнью Паркинсона, ходить, не замирая. Роботизированная одежда, надеваемая на ноги, мягко подталкивает бедра при движении ноги, помогая пациенту сделать шаг длиннее. Устройство полностью избавило участников от замирания при ходьбе в помещении, позволив им ходить быстрее и дальше, чем они могли бы без помощи одежды.
Исследование опубликовано в журнале Nature Medicine. Лаборатория биодизайна Уолша в SEAS уже более десяти лет разрабатывает вспомогательные и реабилитационные робототехнические технологии для улучшения подвижности людей, перенесших инсульт, а также людей, живущих с ALS или другими заболеваниями, влияющими на подвижность. Некоторые из этих технологий, в частности экзокостюм для восстановления походки после инсульта, получили поддержку Института биологически вдохновленной инженерии Wyss, были лицензированы и коммерциализированы компанией ReWalk Robotics. В 2022 году SEAS и колледж Сарджент получили грант от Массачусетского технологического сотрудничества для поддержки разработки и внедрения робототехники и носимых технологий следующего поколения. Исследования проводятся в лаборатории Move Lab, задачей которой является поддержка достижений в области повышения работоспособности человека с помощью совместного пространства, финансирования, научно-исследовательской инфраструктуры и опыта, необходимых для превращения перспективных исследований в зрелые технологии, которые могут быть реализованы в сотрудничестве с промышленными партнерами. Это исследование стало результатом такого партнерства.
Команда провела шесть месяцев, работая с 73-летним мужчиной с болезнью Паркинсона, который — несмотря на хирургическое и фармакологическое лечение — переносил значительные и неспособные к действию приступы замирания более 10 раз в день, что приводило к частым падениям. Эти приступы мешали ему перемещаться по городу пешком и вынуждали пользоваться скутером для передвижения по улице. В предыдущем исследовании Уолш и его команда использовали оптимизацию «человек в контуре», чтобы продемонстрировать, что мягкое носимое устройство может быть использовано для увеличения сгибания бедра и помощи в махе ногой вперед, чтобы обеспечить эффективный подход к снижению энергозатрат при ходьбе у здоровых людей. В данном случае исследователи использовали тот же подход, но для решения проблемы замирания. В носимом устройстве используются приводы с тросами и датчики, надеваемые на талию и бедра. Используя данные о движении, собранные датчиками, алгоритмы оценивают фазу походки и генерируют вспомогательные силы в тандеме с движением мышц. Эффект был мгновенным. Даже без предварительных тренировок пациент смог ходить без замираний в помещении и на улице, что без устройства было редкостью.
«Участники нашего исследования, которые добровольно тратят свое время, — настоящие партнеры», — говорит Уолш. „Для этого человека было очень сложно приходить в лабораторию, но мы извлекли огромную пользу из его мнения и отзывов“. Устройство также может быть использовано для лучшего понимания механизмов затухания походки, которые плохо изучены.
05.01.2024 |
Здоровье
Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие | |
В некоторых тяжелых случаях COVID-19 легкие по... |
Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий | |
Исследователям из Каролинского института ... |
Heart Rhythm: Ученые рапортуют об отличных итогах лечения фибрилляции предсердий | |
Фибрилляция предсердий является наиболее распр... |
Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей | |
В ходе двух исследований, проведенных в О... |
Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить | |
Человеческий мозг фильтрует поток впечатлений,... |
Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз | |
Исследование Кембриджского университета, Велик... |
Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты | |
У пожарных может быть повышенный риск развития... |
Nature Biomedical Engineering: Лимфоузлы станут маркерами эффективности вакцин | |
Вакцина из биоматериала стимулирует и&nbs... |
Многокомпонентная липидная эмульсия улучшает развитие мозга у недоношенных детей | |
У недоношенных детей, получавших многокомпонен... |
Biological Psychiatry: Омега-6 снижает риск развития биполярного расстройства | |
Генетическая предрасположенность к более ... |
ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом | |
Некоторые методы иммуноукрепляющей терапии уже... |
Загрязнение воздуха и депрессия связаны со смертностью от сердечных заболеваний | |
Исследование, проведенное в более чем&nbs... |
Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей | |
Почти четверть американских детей с симпт... |
Ученые объяснили связь между депрессией и сердечно-сосудистыми заболеваниями | |
Депрессия и сердечно-сосудистые заболеван... |
eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови | |
Одни из самых смертоносных бактерий в&nbs... |
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм | |
Расстройство аутистического спектра, или ... |
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз | |
По данным нового крупного исследования, провед... |
JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты | |
Крупнейшее на сегодняшний день исследован... |
Science: Неврологи открыли компоненты нервных клеток, которые никогда не стареют | |
Некоторые молекулы РНК в нервных кле... |
STM: Иммунотерапия болезни Альцгеймера показала прогресс в исследовании на мышах | |
Болезнь Альцгеймера начинается с того, чт... |
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо | |
Используя современные методы тканевой инженери... |
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм | |
В исследовании, проведенном в Лестере и&n... |
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека | |
Чуткие носы собак способны распознать ранние п... |
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий | |
Исследователи из Университета Макмастера ... |
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых | |
Воздействие табака до рождения и нач... |
JAAD: Новый метод может помочь дифференцировать два кожных заболевания | |
Два редких кожных заболевания с похожими ... |
CM: «Все болезни от головы!»: возрастное изменение нейронов вызывает ожирение | |
Исследователи из Университета Нагоя и&nbs... |
Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома | |
Новое исследование показывает, что люди с... |
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста | |
Мигрирующие нейроны обладают конусом роста, ко... |
Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком | |
В исследовании, опубликованном в журнале ... |