Powstał egzoszkielet dla chorych na Parkinsona

Na świecie na chorobę Parkinsona cierpi aż 9 mln ludzi, a w Polsce – ok. 100 tys.

"Zamrażanie" (freezing) to jeden z najpowszechniejszych i najbardziej uciążliwych objawów schorzenia, występujący w zaawansowanej postaci choroby. 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 właśnie 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 ono ochotnikowi dokuczało, doprowadzając m.in. do częstych upadków.

„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” (https://www.nature.com/articles/s41591-023-02731-8).

„Aby opracować urządzenie zapobiegające zmrażaniu pacjentów z chorobą Parkinsona konieczna była współpraca między inżynierami, specjalistami od rehabilitacji, fizykoterapii, biomechaniki i projektowania ubrań” – zwraca uwagę jeden z badaczy, prof. Conor Walsh.

Naukowcy mają już na koncie inny podobny sukces – wcześniej opracowali egzoszkielet do rehabilitacji po udarze. Urządzenie to zostało już skomercjalizowane przez firmę ReWalk Robotics.

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.

Szkielet, zdaniem badaczy, pomoże też w zrozumieniu zaburzenia. „Tak naprawdę 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” – mówi współautorka urządzenia, dr Terry Ellis.(PAP)

Marek Matacz

mat/ bar/