Będzie nadzieja dla chorych na Parkinsona? Naukowcy opracowali egzoszkielet

Opracowany na Harvardzie giętki egzoszkielet wspomaga ruchy osób cierpiących na chorobę Parkinsona. Przede wszystkim pomaga poradzić sobie ze szczególnie uciążliwym tzw. zamrażaniem.

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”.

„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.