Robotická rehabilitace

Každý rok má ve Spojených státech mrtvici 700 000 lidí a téměř třetina těch, kteří přežijí, ztratí schopnost samostatně chodit. Dobrou zprávou je, že fyzikální terapie může mnoha lidem pomoci získat ztracené schopnosti a dokonce znovu chodit.

Špatnou zprávou je, že vládní a soukromé pojišťovny nedávno omezily podporu terapie. Od roku 1994 do roku 2001 se délka rehabilitačních pobytů pro pacienty po cévní mozkové příhodě snížila o třetinu a Joel Stein, hlavní lékař bostonské Spaulding Rehabilitation Hospital, říká, že tento trend pokračuje. Prototyp robota, který postavil Evanston, IL, startup Chicago PT, může urychlit pokrok pacientů a umožnit jim více chodit, než se okno pro terapii zavře.

Robot byl navržen tak, aby pomohl terapeutům vyřešit hádanku. Terapeutovou první prioritou je bezpečnost, ale zejména v případě přeučování pacienta chodit, může bezpečnost bránit pokroku. Chůze vyžaduje vyvést se z rovnováhy jednou nohou a druhou se zachytit; dělat chyby v tomto procesu a přizpůsobovat se jim je důležitou součástí povzbuzení mozku oběti mrtvice, aby se znovu spojil se svým zraněním.

Ale takové chyby mohou být nebezpečné pro některé přeživší mrtvici. Podle spoluzakladatele Chicago PT Davea Browna, fyzikálního terapeuta a profesora na Northwestern University, protože terapeuti nechtějí, aby se jejich pacienti zranili – a nechtějí se zranit při pokusech je chytit – chybují při zajišťování aby pacienti nepadali.

Robot Chicago PT umožňuje pacientům bezpečně dělat chyby. Kolový stroj využívá paže a popruhy, které pacientům poskytují různé stupně podpory a vedení, protože se zlepšuje jejich schopnost chůze. Nejprve by robot mohl nést celou váhu pacienta a pomalu se pohybovat přímo vpřed, zatímco terapeut jede na kolečkovém křesle a vede pacientovy nohy při chůzi. Podle Browna, osvobození od nutnosti podporovat pacienty, mohou být terapeuti skutečně inteligentní s rukama, než aby byli pouhou svorkou, aby člověk neupadl.

Jak pacienti sílí a jsou koordinovanější, terapeut může naprogramovat robota tak, aby jim umožnil nést větší váhu a volněji se pohybovat různými směry, chodit, kopat do míče nebo dokonce skákat do strany, aby ho chytili. Robot může sledovat pacientovo vedení stejně bez námahy jako tanečník, jeho přítomnost je téměř nezjistitelná, dokud nezaznamená, že pacient začíná padat, a rychle pád nezastaví. V pozdějších fázích fyzikální terapie může robot vyvést pacienty z rovnováhy, aby jim pomohl naučit se zotavovat.

Brown a Michael Peshkin a Ed Colgate – oba kolegové z Brown's v Northwestern – založili Chicago PT v roce 2003 s využitím počátečních peněz z Rehabilitačního institutu v Chicagu a programu pokročilých technologií National Institute of Standards and Technology. Praktický systém společnosti znamenal odklon v rostoucí oblasti rehabilitační robotiky.

Dříve rehabilitační roboti pomáhali pacientům hlavně při provádění opakujících se cvičení s malým zapojením terapeuta. Zařízení dostupné od roku 2001 od Hocoma z Volketswilu ve Švýcarsku například zavěšuje pacienty na běžecký pás a využívá robotický exoskelet k pohybu nohou při chůzi.

Nejstarší klinické zkoušky jakéhokoli rehabilitačního robota zahrnovaly robota pro terapii paží vyvinutého na MIT skupinou vedenou strojními inženýry Nevillem Hoganem a Hermanem Krebsem. Pomocí senzorů zabudovaných ve svém robotu vědci od roku 1994 shromáždili údaje o pokroku více než 250 pacientů. Jejich první výsledky ukázaly, že pacienti, kteří prováděli robotický výcvik, se podle Krebse zlepšili dvakrát tolik než ti, kteří podstupovali nerobotické terapie.

Chicago PT bude muset prokázat, že jeho více praktický přístup je také účinný. Společnost vstupuje do kritické fáze, během níž se snaží umístit roboty do několika nemocnic a možná i do modelové kliniky, kde budou terapeuti, inženýři a pacienti spolupracovat na vylepšeních a zjednodušeních designu.

V krátkodobém horizontu bude muset Chicago PT prokázat, že robot funguje, a získat podporu velkých terapeutických center. Z dlouhodobého hlediska bude jeho úspěch a úspěch dalších společností vyvíjejících rehabilitační roboty pravděpodobně záviset na změně prostředí úhrad. V současné době dostává nemocnice stejnou úhradu za čas terapeuta, ať už terapeut používá robota nebo gumičku, říká Brown.

Kromě prokázání funkčnosti stroje a získání finančních prostředků se Chicago PT bude muset připravit na konkurenci, protože stále více skupin vyvíjí roboty pro terapii chůze. Skupina MIT například nedávno odhalila jednoho robota, který pomáhá obětem mrtvice s terapií kotníku, a pracuje na dalším, který se více podobá chicagskému PT. – Od Kevina Bullise

skrýt