Носимые роботизированные экзоскелтоны: научная фантастика встречает рассеянный склероз

Рассеянный склероз (РС) — это заболевание, при котором иммунная система организма атакует центральную нервную систему — головной и спинной мозг. Заболевание является хроническим и потенциально приводит к инвалидности и имеет множество симптомов, включая онемение и слабость в ногах, тремор, нарушение координации или неустойчивую ходьбу и даже паралич. По оценкам, 2.3 миллиона человек во всем мире страдают от рассеянного склероза.

Носимые экзоскелеты, которые когда-то были атрибутами научной фантастики, теперь вошли в медицину как средство реабилитации для улучшения физических функций и качества жизни. Эти костюмы предназначены для облегчения ходьбы людям с неврологическими заболеваниями, но было проведено мало исследований для оценки объема помощи, которую они могут оказать при ходьбе. Исследователи из Центра медицинских наук Техасского университета в Хьюстоне (UTHealth), Мемориала Германа TIRR и Техасского женского университета недавно изучили возможность и эффективность использования экзоскелета, чтобы помочь людям с РС ходить.

Исследователи изучали 33-летнюю женщину с ремиттирующим РС, у которой был 6 баллов.0 по расширенной шкале статуса инвалидности. Эта шкала количественно определяет инвалидность при РС по шкале от нуля (нет инвалидности) до 10 (смерть из-за РС).

Участница прошла 12 тренировок по ходьбе с помощью экзоскелета, а затем ей было предложено выполнить серию тестов в конце тренировки: тест с ускорением по времени (или TUG), который измерял количество времени, которое ей потребовалось. перейти из положения сидя в положение стоя, пройти три метра, развернуться, вернуться на стул и снова сесть; тест на ходьбу на 25 футов как в самостоятельно выбранном, так и в быстром темпе; и в шести минутах ходьбы. Во всех тестах исследователи оценивали количество затраченной энергии, а также мышечную активность как в верхней, так и в нижней части тела. Результаты этих тестов сравнивались с результатами тех же тестов, проведенных в конце исследования без экзоскелета.
«Участница нашего исследования сказала мне, когда она была в исследовании:« Я смотрю на качество остальной моей жизни, а не на количество дней, которые я могу прожить », — объясняет Шуо-Сю« Джеймс »Чанг, доцент UTHealth. ; Исследовательский центр Neurorecovery в TIRR Memorial Hermann; и ведущий исследователь в исследовании. "Это убедительный сигнал, говорящий нам о том, что реабилитация играет решающую роль в помощи людям с РС в улучшении качества жизни.

Я считаю, что тренировка с использованием экзоскелета и ходьба — одна из самых эффективных стратегий, которые могут способствовать повышению качества жизни и реинтеграции в сообщество этой группы населения."
Во время теста с шестиминутной ходьбой участник поддерживал частоту сердечных сокращений примерно на шесть процентов ниже и требовал 7.На 5 процентов меньше кислорода для завершения теста в экзоскелете по сравнению с ходьбой без него.

Однако во время теста на 25-футовую ходьбу на высокой скорости частота сердечных сокращений участника была на 10% выше, а потребление кислорода было на 3% выше при ношении экзоскелета. Наконец, исследователи заметили, что все мышцы нижней части тела — за исключением полусухожильной, одной из трех мышц подколенного сухожилия — показали меньшую активность во время теста 25-футовой ходьбы с самостоятельно выбранной скоростью и теста шестиминутной ходьбы. при помощи экзоскелета.

И, как и затраченная энергия, мышечная активность увеличивалась во время теста на 25-футовую ходьбу в быстром темпе в экзоскелете. При попытке пройти тест TUG участнику было трудно управлять экзоскелетом.