سکته مغزی یک وضعیت تهدید کننده زندگی است که در آن انسداد یا خونریزی، خونرسانی به مغز را مختل می‌کند. سکته مغزی موجب ناتوانی‌های جدی طولانی مدت شود. بازماندگان اغلب از اختلالات عصبی رنج می‌برند که منجر به کاهش تحرک و همی‌پارزی، ضعف یا فلج در یک طرف بدن می‌شود. روش جدیدی که برای کمک به بازماندگان سکته مغزی در به دست آوردن توانایی راه رفتن به کار می‌رود اسکلت بیرونی است. دستگاهی پوشیدنی که به بیماران کمک می‌کند هنگام توانبخشی بایستند و راه بروند. یک گروه پژوهشی در مرکز علوم بهداشتی دانشگاه تگزاس، مطالعه‌ای دقیق در مورد چگونگی تأثیر اسکلت بیرونی بر روی هماهنگی عصبی عضلانی بیماران پس از سکته مغزی انجام داده است. برای آشنایی با یافته‌های آنها با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

توانبخشی سنتی

نویسنده اول این مطالعه، Fangshi Zhu توضیح می‌دهد: «درمان سنتی معمولاً شامل دو یا سه متخصص فیزیوتراپی است که به صورت دستی اندام ناقص بیمار را راهنمایی می‌کنند تا مسیرهای عصبی مورد نظر را تقویت کنند. این امر می‌تواند بسیار پرزحمت و حتی ناامن باشد. موتورهای قدرتمند اسکلت بیرونی گشتاورهای کمکی را به طور دقیق و کنترل شده به مفاصل آسیب دیده در طول فعالیت‌های ویژه اختصاص می‌دهند و درمانگران را از کار سنگین دستی آزاد می‌کنند».

در بخش نخست این پژوهش، ۱۱ فرد دارای توانایی جسمی و ۱۰ فرد دچار سکته مغزی روی تردمیل راه رفتند و پژوهشگران داده‌های حرکتی آنها را گرفته و فعالیت‌های عضلانی اندام تحتانی را ارزیابی کردند. آنها با مقایسه پارامترهای بین دو گروه، الگوی طبیعی راه رفتن و نقص حرکتی پس از سکته را مشخص کردند. در مقایسه با افراد دارای توانایی جسمی، افراد دچار سکته مغزی دارای سرعت راه رفتن به طور قابل توجهی آهسته‌تر، طول گام کوتاه‌تر و افزایش عدم تقارن در راه رفتن بودند.

پژوهشگران دریافتند که برای توصیف فعالیت‌های عضلانی اندام تحتانی در افراد دارای توانایی جسمی، چهار هم‌افزایی متمایز عضلانی (یا ماژول‌های حرکتی، گروه‌هایی از عضلات که برای انجام یک حرکت همکاری می‌کنند) در راه رفتن ثابت مورد نیاز است. برای افراد سکته مغزی، سه ماژول حرکتی در پای آسیب دیده آنها کافی بود. این کاهش پیچیدگی هماهنگی بین عضلانی منجر به عملکرد حرکتی ضعیف‌تری می‌شود.

آموزش راه رفتن

در بخش دوم این مطالعه، پنج نفر از افراد مبتلا به سکته مغزی از Ekso، یک اسکلت بیرونی اندام تحتانی، سبک و مجهز به محرک در مفصل ران و زانو، برای آموزش راه رفتن استفاده کردند. شرکت کنندگان ۱۰ تا ۱۵ جلسه آموزش راه رفتن داشتند و در طی جلسات حداکثر ۵۰ دقیقه با اسکلت بیرونی راه می‌رفتند. در صورت لزوم توسط یک متخصص فیزیوتراپی هم راهنمایی می‌شدند.

در طول هر جلسه تمرینی، پژوهشگران با استفاده از الکترومایوگرافی (سیگنال الکتریکی عضلات) فعالیت هشت عضله را ردیابی و با کمک ردیابی نوری حرکت هشت قسمت بدن و ۱۸ نقطه عطف استخوانی را کنترل کردند. پیش و پس از آموزش، آنها سرعت راه رفتن، طول گام، ارتفاع پا و نسبت زمان ایستادن به چرخش شرکت کنندگان را ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که تمرین راه رفتن به طور قابل توجهی عملکرد حرکتی یا هماهنگی بین عضلانی (تعداد ماژول‌های حرکتی مورد نیاز برای بازسازی راه رفتن) افراد سکته مغزی را بهبود نمی‌بخشد.

پژوهشگران تصور می‌کنند که این عدم پیشرفت می‌تواند به دلیل تعداد کم جلسات آموزشی و یا شدت ناکافی تمرینات در هر جلسه باشد. آنها همچنین خاطر نشان کردند که شرکت کنندگان در مطالعه مدت‌ها پس از آسیب عصبی مورد بررسی قرار گرفتند (در یک مورد ۱۳ ماه پس از سکته در موارد دیگر سه سال یا بیشتر). از آنجا که بهبودی در سکته مغزی در چند هفته نخست سریعترین است، این مداخله تأخیری نیز می‌تواند منجر به کاهش اثربخشی شود.

کمک به راه رفتن

در حالی که آموزش راه رفتن با اسکلت بیرونی تأثیر محدودی بر عملکرد حرکتی افراد سکته مغزی داشت، اما پوشیدن اسکلت بیرونی بلافاصله الگوی هم‌افزایی عضلات اندام تحتانی آنها را تغییر داد.

کمک فعال از محرک‌های مفصل ران و زانو و کمک غیرفعال از صفحه پا، پیچیدگی هماهنگی حرکتی پا را افزایش می‌دهد، مسائل مربوط به افتادگی پا را برطرف می‌کند و افراد سکته مغزی را هدایت می‌کند تا فعال شدن غیرطبیعی ماژول حرکتی را به سمت الگوی طبیعی تغییر دهند.

پژوهشگران این تغییرات را «تأثیر مثبت برجسته‌ای که Ekso روی افراد سکته مغزی داشت» توصیف کردند. اسکلت بیرونی، به دلیل کمک بیش از حد یا محدودیت‌هایی که افراد سعی در مقاومت در برابر آنها داشتند، تأثیرات منفی روی ماژول‌های حرکتی همسترینگ و عضلات چهار سر ران نیز داشت.

یافته‌های پژوهشگران پتانسیل استفاده از اسکلت بیرونی برای کمک به بازماندگان سکته مغزی و دستیابی به توانایی راه رفتن طبیعی در یک برنامه توانبخشی طولانی مدت را نشان می‌دهد. این مطالعه همچنین استفاده از تجزیه و تحلیل هم‌افزایی عضلانی را برای ارزیابی تأثیر آموزش اسکلت بیرونی توصیه می‌کند، که می‌توان در پژوهش‌های آینده از آن استفاده کرد.

Zhu می‌گوید: «در نهایت ما تلاش می‌کنیم این مطالعه را در مقیاس وسیع‌تری گسترش دهیم. ما در مرکز اسکلت‌های بیرونی پوشیدنی، یک مطالعه کارآزمایی بالینی در حال انجام داریم که تأثیر سه اسکلت بیرونی متفاوت اندام تحتانی را بر روی سه جمعیت دچار آسیب عصبی (سکته، آسیب نخاعی و بیماری ام‌اس) بررسی می‌کند. هدف این است که درک کنیم تأثیر هر ربات در هر جمعیت به چه شکل است تا در کاربردهای بالینی بتوانیم بهترین دستگاه درمانی را برای گروه مناسب انتخاب کنیم و مزایای درمانی را به حداکثر برسانیم».

بیشتر بخوانیم:

>> پیش بینی میزان بهبودی پس از سکته مغزی با یادگیری ماشین

>> رباتیک پوشیدنی و رابط های مغز و رایانه موجب بهبود توانبخشی سکته مغزی میشوند

منبع:  physicsworld.com

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»