محققان دانشگاه هاروارد و بوستون یک لباس رباتیک نرم ابداع کرده‌اند که تحرک و استقلال جدیدی را برای افراد مبتلا به وضعیت ناتوان کننده در اثر ابتلا به بیماری پارکینسون ارائه می‌دهد.
جی پلاس، برای افرادی که با بیماری پارکینسون دست و پنجه نرم می‌کنند، از دست دادن ناگهانی تحرک هنگام راه رفتن معروف به «انجماد» یک واقعیت ناتوان کننده است. این اختلال عصبی که بیش از ۹ میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می‌دهد، اغلب با علائم مختلفی ظاهر می‌شود که دوره‌های انجماد یکی از شایع‌ترین و ناراحت کننده‌ترین آنها است.
هنگامی که افراد مبتلا به بیماری پارکینسون منجمد می‌شوند، به طور ناگهانی توانایی حرکت پاهای خود را از دست می‌دهند که این اتفاق اغلب در هنگام گام برداشتن رخ می‌دهد. این اتفاق یکی از بزرگترین عوامل سقوط در میان افرادی است که مبتلا به بیماری پارکینسون هستند.
امروزه «انجماد» با طیف وسیعی از درمان‌های دارویی، جراحی یا رفتاری درمان می‌شود که هیچ‌کدام چندان مؤثر نیستند.
به نقل از ام‌ای، اکنون پژوهشگران دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه هاروارد و کالج علوم بهداشت و توانبخشی سارجنت دانشگاه بوستون از یک ربات نرم و پوشیدنی برای کمک به افراد مبتلا به پارکینسون استفاده کرده‌اند تا بدون ابتلا به حالت انجماد راه بروند.
این لباس رباتیک که در اطراف باسن و ران ها پوشیده می‌شود، وقتی پا برای راه رفتن حرکت می‌کند، فشار ملایمی را به ران وارد می‌کند و به بیمار کمک می‌کند گام بلندتری بردارد.
این دستگاه، انجماد شرکت‌کنندگان در این مطالعه را در حین راه رفتن در خانه کاملاً از بین برد و به آنها اجازه داد با کمک این لباس، سریع‌تر و بیشتر از حالت بدون آن راه بروند.
کانر والش استاد مهندسی و علوم کاربردی در دانشگاه هاروارد و نویسنده همکار این مطالعه گفت: ما متوجه شدیم که فقط مقدار کمی کمک مکانیکی از لباس نرم رباتیک ما اثرات آنی را ارائه می‌کند و به طور مداوم راه رفتن را در طیف وسیعی از شرایط برای فرد مبتلا به پارکینسون بهبود می‌بخشد.
این تحقیق پتانسیل رباتیک نرم را برای درمان این علائم ناامیدکننده و بالقوه خطرناک در بیماری پارکینسون نشان می‌دهد و می‌تواند به افرادی که با این بیماری زندگی می‌کنند این امکان را بدهد که نه تنها تحرک داشته باشند، بلکه استقلال خود را بازیابند.
برای بیش از یک دهه، آزمایشگاه والش در دانشگاه هاروارد در حال توسعه فناوری‌های رباتیک کمکی و توانبخشی برای بهبود تحرک افراد پس از سکته مغزی و کسانی که مبتلا به بیماری ALS یا سایر بیماری‌هایی هستند که بر تحرک تأثیر می‌گذارند، بوده است و برخی از فناوری‌های ابداعی وی، به ویژه یک لباس رباتیک برای بازآموزی راه رفتن پس از سکته مغزی، توسط شرکتی به نام ReWalk Robotics مجوز گرفت و تجاری شد.
اکنون پژوهشگران دانشگاه هاروارد و کالج سارجنت علوم بهداشت و توانبخشی دانشگاه بوستون از یک ربات نرم و پوشیدنی برای کمک به فرد مبتلا به پارکینسون استفاده کردند تا بدون ابتلا به عارضه انجماد راه بروند.
والش که تیمش از نزدیک با تری الیس، استاد فیزیوتراپی و رئیس و مدیر مرکز توانبخشی عصبی در دانشگاه بوستون همکاری داشت، گفت: استفاده از ربات‌های پوشیدنی نرم برای جلوگیری از انجماد راه رفتن در بیماران مبتلا به پارکینسون نیازمند همکاری بین مهندسان، دانشمندان توانبخشی، درمانگران فیزیکی، بیومکانیست‌ها و طراحان پوشاک است.
این تیم ۶ ماه با یک مرد ۷۳ ساله مبتلا به بیماری پارکینسون کار کردند که با وجود استفاده از درمان‌های جراحی و دارویی، بیش از ۱۰ بار در روز دوره‌های انجماد قابل توجه و ناتوانی را تحمل می‌کرد و این عارضه باعث زمین خوردن مکرر او می‌شد. این عارضه او را از قدم زدن و رفتن در میان جامعه باز می‌داشت و او را مجبور می‌کرد برای رفت و آمدهای بیرون از خانه به یک اسکوتر وابسته باشد.
در تحقیقات قبلی، والش و تیمش از شبیه‌سازی این روش در افراد سالم استفاده کردند تا نشان دهند که یک دستگاه نرم و پوشیدنی می‌تواند برای افزایش خمیدگی مفصل ران و کمک به حرکت دادن پا به جلو برای ارائه رویکردی کارآمد برای کاهش مصرف انرژی در حین راه رفتن استفاده شود.
حالا پژوهشگران از همان رویکرد برای رسیدگی به «انجماد» استفاده کردند. این دستگاه پوشیدنی از محرک‌های کابلی و حسگرهایی استفاده می‌کند که در اطراف کمر و ران‌ها قرار می‌گیرند و الگوریتم‌ها با استفاده از داده‌های حرکتی جمع‌آوری‌شده توسط حسگرها، حالت راه رفتن را پیش‌بینی می‌کنند و نیروهای کمکی را همزمان با حرکت عضلات تولید می‌کنند.
پژوهشگران می‌گویند اثربخشی این راهکار، آنی است و بدون هیچ آموزش خاصی، بیمار توانست بدون تجربه حالت انجماد راه برود و حرف بزند، چیزی نادر که بدون این دستگاه امکان‌پذیر نیست.
جینسو کیم از اعضای این تیم پژوهشی می‌گوید: تیم ما از دیدن تأثیر این فناوری بر راه رفتن شرکت‌کنندگان واقعاً هیجان‌زده بود.
یکی از بیماران شرکت‌کننده در این مطالعه به پژوهشگران گفت: این لباس رباتیک به من کمک می‌کند گام‌های بلندتری بردارم و وقتی فعال نیست، متوجه می‌شوم که پاهایم را خیلی بیشتر می‌کشم. این لباس واقعاً به من کمک کرده است و احساس می‌کنم گام مثبتی رو به جلو است. این لباس می‌تواند به من کمک کند طولانی‌تر راه بروم و کیفیت زندگی خود را حفظ کنم.
این دستگاه همچنین می‌تواند برای درک بهتر مکانیسم‌های انجماد در هنگام راه رفتن مورد استفاده قرار گیرد، موضوعی که شناخت اندکی از آن وجود دارد.
والش می‌گوید: از آنجایی که ما واقعاً انجماد را خوب نمی‌شناسیم، نمی‌دانیم که چرا این رویکرد به خوبی کار می‌کند. اما این کار مزایای بالقوه این ابتکار را برای درمان انجماد در هنگام راه رفتن نشان می‌دهد. ما اکنون می‌بینیم که بازیابی بیومکانیک تقریباً طبیعی، پویایی محیطی راه رفتن را تغییر می‌دهد و می‌تواند بر پردازش مرکزی کنترل راه رفتن تأثیر بگذارد.
این پژوهش در مجله Nature Medicine منتشر شده است.
