במחקר שפורסם לאחרונה ב רפואת טבע, קבוצת חוקרים הדגימה את היעילות של לבוש רובוטי רך במניעת הקפאת הליכה (FoG) בחולי מחלת פרקינסון (PD), והראתה שיפורים משמעותיים בניידות ובאיכות ההליכה.
רקע כללי
PD, המשפיעה על יותר מ-9.4 מיליון אנשים ברחבי העולם, כאשר מספרם צפוי להכפיל את עצמו עד 2040, היא הגורם המוביל לנכות. זה מאופיין באובדן של נוירונים המייצרים דופמין, וכתוצאה מכך לבעיות תנועה והליכה, כולל FoG אצל עד 80% מהחולים. FoG מגביל מאוד את התנועה הפיזית ואיכות החיים, בעוד שטיפולים קיימים מספקים הקלה לטווח קצר וזמני בלבד.
המורכבות של FoG, הכוללת שיבושים ביו-מכאניים במכניקת הליכה, מחייבת פתרונות חדשניים כמו מכשירים רובוטיים לבישים. עם זאת, עדיין לא קיימת התערבות רובוטית ספציפית עבור FoG ב-PD. כתוצאה מכך, יש צורך במחקר נוסף כדי לפתח טיפולים יעילים להיבט מאתגר זה של PD.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי השתתפו משתתף שסיפק הסכמה בכתב, כולל עבור הקלטת תמונה/וידאו מטושטשת. המשתתף גויס באמצעות דגימת נוחות וקיבל שכר עבור הוצאות. בדיקות קוגניטיביות, ניידות ורפואה, ואחריהן נתוני בסיס על תסמיני PD ותפקוד מוטורי, נרכשו בתחילת מחקר זה.
הפרוטוקול העיקרי כלל חמישה ביקורי מחקר, תוך התמקדות במבחן ההליכה של 2 דקות (2MWT) במהלך טיפול תרופתי 'על שלב' בתנאים של משימה אחת. המשתתף הלך על שביל מסומן מקורה, לסירוגין בין לבוש רובוטי (ASSIST ON) ולא (ASSIST OFF/NO SUIT). פרוטוקולים נוספים כללו משימות כפולות במהלך 2MWT להגברת האתגר הקוגניטיבי, טיפול תרופתי 'off-phase' 2MWT ו-6MWT במקומות חיצוניים.
הצוות העריך את מיידיות ההשפעות של הלבוש הרובוטי ואת ההשפעה הביומכנית שלו באמצעות מבחני הליכה שונים, כולל מבחן הליכה של 10 מטר באמצעות מערכות לכידת תנועה.
הלבוש הרובוטי, שנועד לסייע בכיפוף ירכיים, כלל עטיפות ירכיים, חגורות מותניים ורצועות כתפיים, עם מפעילים וחיישנים מותקנים על החגורה. המפעיל יצר מומנט כיפוף ירך באמצעות עיצוב כננת חבל מיניאטורי. הבקר סיפק כוח כפיפה עקבי של הירך, תוך שימוש באלגוריתם מבוסס יחידת מדידה אינרציאלית (IMU) כדי לזהות דפוסי צעדים ולהפעיל כוח במהלך שלב התנופה של מחזור ההליכה.
נתונים ביומכניים עברו עיבוד לאחר ניתוח הקדנס, אורך הצעד, מהירות ההליכה וטווח התנועה של הירך. אפיזודות FoG זוהו באמצעות סקירת וידאו וניתוח נתוני חיישנים, תוך התמקדות בדפוסי תנועת גפיים. המחקר השתמש בניתוחים סטטיסטיים שונים, כולל מבחני דרגה חתומה של Wilcoxon, סטטיסטיקה תיאורית, רגרסיה ליניארית ומבחני רנדומיזציה, כדי להעריך את השפעת הלבוש הרובוטי על ההליכה ועל FoG.
תוצאות המחקר
במחקר של נבדק יחיד, היעילות של ביגוד רובוטי הוערכה לטיפול ב- FoG בזכר בן 73 עם PD. למרות גירוי מוחי עמוק וניהול תרופתי, הוא חווה פרקי FoG תכופים וחסרי יכולת. לבוש פונקציונלי זה, המקיף את המותניים והירכיים, שולב עם מפעילים וחיישנים גמישים המונעים בכבלים.
המחקר, שנמשך שישה חודשים, כלל מדידות חוזרות ונשנות הן במעבדה והן בסביבה החיצונית בעולם האמיתי. זה כלל סדרה של בדיקות, 2MWT ו-6MWT, בתנאים תרופתיים 'על שלב' ובתנאים של משימה אחת. תנאי בדיקה נוספים נועדו לעורר FoG, כולל משימות כפולות והליכה במהלך טיפול תרופתי 'לא-פאזי'. המיידיות של ההשפעות של הלבוש הרובוטי הוערכה גם על ידי החלפת כוחו לסירוגין במהלך הליכה מתמשכת.
באופן מדהים, הלבוש הרובוטי חיסל בעקביות את FoG בתנאים שונים. במעבדה, FoG נמנע לחלוטין עם הלבוש, בניגוד לפרקי הקפאה ניכרים בלעדיו. הלבוש הגדיל באופן משמעותי את מרחק ההליכה והפחית את השונות באורך הצעד, והראה גם השפעות משפרות ההליכה וגם השפעות משמרות ההליכה. בדיקות חיצוניות גילו הפחתה משמעותית של FoG, אם כי לא חיסול מוחלט, אולי בגלל המורכבות של הליכה בחוץ וטריגרים סביבתיים.
ניתוח ביומכני הראה שהלבוש הגדיל באופן משמעותי את טווח התנועה של הירך, אורך הצעד והקצב מווסת. זה שיפר את מסלול כף הרגל, תרם לשיפור איכות ההליכה והתפקוד. תוצאות אלו מצביעות על כך שתיקון מכניקת הליכה בסיסית וקצביות יכול למנוע ביעילות FoG.
במהלך המחקר, המשתתף דיווח על חוויות חיוביות עם הלבוש הרובוטי, וציין שיפור באורך הצעד, הפחתה במאמץ בהליכה ומניעת FoG. הוא הביע עניין בשימוש בלבוש לפעילויות הליכה רחבות יותר מחוץ לביתו, והדגיש את השפעתו הפוטנציאלית על איכות החיים של אנשים עם PD.
ממצאים אלו מדגישים את הפוטנציאל של התערבויות ביו-מכאניות בניהול תסמיני PD, ומציעים אלטרנטיבה מבטיחה לטיפולים התרופתיים, הכירורגיים וההתנהגותיים הנוכחיים. המשוב החיובי של המשתתף מצביע עוד יותר על היתכנות וקבילותו ליישום בעולם האמיתי.
מסקנות
במחקר זה, משתתף יחיד עם PD עבר בדיקות קפדניות עם חיישנים לבישים כדי להעריך את היעילות של ביגוד רובוטי בניהול FoG. ניסוי זה הדגיש את ההשפעה המיידית, הניתנת לחזרה והמשמעותית מבחינה קלינית של הלבוש על שיפור איכות ההליכה והתפקוד, תוך מניעת FoG בתנאים שונים.
הממצאים מצביעים על כך שסיוע בכיפוף ירך מתון במהלך שלב התנופה של ההליכה יכול לשפר משמעותית את יכולת ההליכה בחולי PD. עבודה זו, הוכחה מוקדמת לקונספט, מייצגת צעד משמעותי בפיתוח התערבויות חדשניות, מבוססות טכנולוגיה עבור FoG, המתייחסות לצורך קריטי בניהול PD.
