ロボリハビリ

それを使用する-またはそれを失う。

そのおなじみのアドバイスは、脳卒中の生存者に特に当てはまります。米国では毎年70万人が脳卒中を患っています。約4分の3が生き残っていますが、半分以上が運動障害に苦しんでいます。理学療法士や作業療法士と何度も何度も動きを繰り返すことで、腕や脚の使い方を痛々しく再学習するため、回復への道のりは長く困難です。

残念ながら、そのすべてのセラピストの時間は非常に高価になり、健康保険会社は彼らが払い戻す治療の量を劇的に削減しました。私が始めたとき、それは3〜5か月でした、とMITの研究者で作業療法士のスーザンファソリは言います。今、私たちは3週間患者を迎えることができれば幸運です。

より少ない治療法を考えると、多くの脳卒中の犠牲者は彼らがそうするかもしれないほど回復することはありません。ニュージャージー州ウェストモントのロボット工学の新興企業であるPhyboticsの社長であるRichardMahoneyは、より多くの治療を行い、より強力な治療を行うほど、脳卒中後の機能回復能力が向上すると述べています。しかし、患者が機能することができれば-片手でさえ-彼らの保険会社は彼らに彼らのリハビリテーションが行われたと言うかもしれません。また、トレーニングがいくつかの非常に具体的なタスクに過度に集中している場合は、より一般的な回復を妨げる可能性さえあります。

リハビリテーションロボットを入力してください。リハビリテーションロボットは、特定の治療を非常に効率的に提供することでセラピストの負担を軽減し、場合によっては、従来の治療単独よりも劇的に優れた結果を達成します。

10年以上にわたって研究されてきたリハビリテーションロボットは、米国、ヨーロッパ、アジアの患者を対象にテストされています。そして、それらはより一般的な使用のためにクリニックに現れ始めたばかりです。マサチューセッツ州ケンブリッジにあるInteractiveMotion Technologiesは、腕の治療用に約20のシステムを販売しており、価格は5,000ドルから70,000ドルであると、会社のディレクターであるRobertParlow氏は述べています。もう1つのマーケットリーダーであるスイスのシュテファのホコマは、トレッドミルと組み合わせて患者の歩行の再学習を支援するロボット歩行システムを提供しています。

患者の進歩を証明する

Interactive Motionのロボットは、MITの研究者であるNevilleHoganとHermanoIgo Krebs（ 見る 回復へのロボットの道 、 子供達 1999年11月 ）。長年にわたって最適化された基本設計は、2次元で動作するロボットアームであり、患者の部分的に麻痺した腕を適切な動きで何度も注意深くガイドすることにより、肩と肘の動きの回復を支援します。患者はビデオ画面を見て、障害のある腕で世界で最も退屈なビデオゲームをプレイします、とホーガンは言います。機械工学と脳および認知科学の教授であり、MITアームラボのディレクターでもあります。ロボットは人間のセラピストよりも正確に運動することができ、疲れません。 1時間以内に、約1,000回の動作を繰り返すことができます。これは、従来のセラピストのコンテキスト内で誰もが得るよりもはるかに多いことです、とFasoli氏は言います。

ホーガンによれば、パイロット研究はロボットによるアプローチの価値を繰り返し実証している、と支持者は言います。ロボットを使用している患者は、同じ治療期間にわたって、従来の治療を受けた患者の2倍の機能改善を標準的な臨床スケールで示しています。そして、彼らは脳卒中後数ヶ月または数年後に治療プログラムを進歩させ続けています。

MITグループと一緒に研究を行っているボストンのスポールディングリハビリテーション病院の理学療法士であるリチャードヒューズは、これは素晴らしい補助療法になると思います。患者は一般的にロボットが好きです。多くの人がそれをビデオゲームに似ていると考えています。高度に構造化された方法でロボットを使用すると、モーションを実行しやすくなります。これは、トレーニングマシンのヘルスクラブの常連客のようです。

MITグループは、リハビリテーションクリニックと協力して、ロボットアームに垂直方向の動きと手首の動きの機能を追加する新しいデバイスのパイロットテストを行っています。初期のテストの結果は有望である、とホーガンは言います。研究室は下肢の回復のためのシステムにも取り組んでおり、彼はマシンのファミリーを想定しています。

ロボットは、手足の動きを正確に測定し、それに応じて反応して患者の協調と強さを構築するだけでなく、その場で治療を変更することもできます。この柔軟性のおかげで、報酬スケジュールによって学習を加速できるはずだとホーガン氏は言います。彼の研究室は、ロボットの応答を適応させて、より少ない繰り返しでより良い結果をもたらす新しいアルゴリズムを書いています。あなたがどんどん良くなるにつれて、ロボットはますます少なくなると彼は言います。あなたはバーを上げ続けます。あなたは患者を落胆させたくないし、彼らを眠らせたくないのです。初期のテストでは、このアプローチにより、特定の治療期間中に基本的なロボット治療の機能が3倍になることが示されています。

米国退役軍人省は、リハビリテーションロボットの研究の主要な資金提供者です。退役軍人省のパロアルトリハビリテーション研究開発センターでのその他の取り組みの中で、HF Machiel Van der Loosと他の研究者は、脳卒中の生存者が負傷した腕と他の腕の動きを調整して、拍手。 （Phyboticsはこのシステムの商品化に取り組んでいます。）米国と海外の両方で、他の多くのグループが上肢または下肢、あるいはその両方のロボットリハビリ装置を積極的に研究しています。

一部の研究者は、潜在的に補完的な進歩を活用しています。ケースウエスタンリザーブ医学部の神経学の副准教授であるジャニスデイリーは、従来の治療法とロボット療法または機能的神経筋刺激（FNS）のいずれかを組み合わせた患者への影響を研究しています。筋肉を活性化します。予備的な結果では、ロボット療法の患者は肩と腕の調整に良い結果を示し、FNS治療の患者は手首と指の制御の進歩を示しています。私たちの患者はとても興奮しています。彼らは治療に長く留まろうとしている、とデイリーは報告している。

脳の武装

この作業のすべてを通して、脳が運動制御を回復するためにそれ自体を再配線することができるメカニズムについて多くの疑問が残っています。セラピストは特定の手順を評価するために注意深く証拠を収集しましたが、実際に作業を行ったことがなく、同時に神経活動を調査したことはありません、とPhyboticsのMahoneyは言います。脳は、腕を動かしてカップを持ち上げる方法に関するあらゆる種類のメッセージをまとめています、とMITのFasoliは言います。これは非常に複雑なプロセスであり、私たちはそれについて多くを知りません。

この問題を攻撃している人々の中で、MITグループは、患者がロボットアームを操作している間、磁気共鳴画像法（MRI）を介して脳活動のパターンを監視するという野心的な計画を立てています。他の障害の中でも、MRI装置は本質的に範囲内にあるすべての電子機器を揚げるので、それは小さなトリックではないだろう、とホーガンは述べています。彼の研究室は、光学センサーを介してデータを収集し、油圧で操作される非磁性バージョンのアームに取り組んでいます。

支持者は、パーキンソン病や脳性麻痺、スポーツ医学、より一般的な整形外科のリハビリなどの神経学的状態の治療を含む、脳卒中の回復を超えたロボット工学の他の治療的使用を提案しています。そして、人間と安全に相互作用するロボットを構築する方法の理解の進歩は、個人用ロボットやその他のデバイスで報われるはずだと、パロアルト研究センターのファンデルルースは予測しています。

理解が深まり、より多くのロボットがリハビリクリニックに入ると、専門家はクリニック外のバージョンの開発に関心を持っています。治療法は時間とともに変化しますが、脳卒中の犠牲者は、家に帰るのが安全になるまで、可能な限り短い期間治療を受け続けるでしょう、とファソリは言います。十分な人員が配置されたセンターからの適切な遠隔監視により、ロボット装置により、患者は自宅で集中治療を継続できる可能性があります。一般的に、退役軍人問題は、病院から家庭環境へのこの責任のシフトに対して非常に積極的である、とVan derLoosはコメントしています。それがそうなるでしょう。ヘルスケアはこれ以上安くはなりません。

Van der Loos氏によると、この家庭への傾向のもう1つの例は、カリフォルニア大学アーバイン校のDavidReinkensmeyerとその同僚によって作成されたWeb物理リハビリテーションシステムであるJavaTherapyです。 Javaセラピーは、脳卒中の犠牲者や運動障害のある人のためのエクササイズを提供します。訪問者がより幅広い活動を可能にするロボットハードウェアを装備している場合、その利点は向上します。

しかし、研究者は、ロボットは常にその人間の監督を必要とすることを強調しています。この仕事をしている人は誰もセラピストに取って代わろうとはしていません。できません、とマホニーは言います。ロボット装置が診療所に導入されると、セラピストは同じ役割を果たしますが、ロボット工学をツールとして使用します。

Interactive MotionのParlow氏は、患者やセラピスト（非常に懐疑的なセラピストを含む）による受け入れに関して、良いフィードバックを得ていると述べています。それは文字通りそして比喩的にそれらから負荷を取り除いています。臨床医は、拘束誘導治療のためにハードウェアを配備した後、ロボットをより簡単に受け入れると言います。これは、障害のある双子が完全な機能を取り戻すのを助けるために無傷の手足を拘束する一般的なアプローチです。

返済の厄介な問題は、メディケアや他の支払者と一緒に解決する必要があります、とParlowは言います。しかし、彼の会社の最初のシステムはすべて研究者に提供されていましたが、現在、デバイスは主に、研究を実施し、臨床使用を検討しているリハビリテーション病院に行き着きます。脳卒中の犠牲者にとって明確で定量化可能な利益を示したアプローチは他にほとんどない、と彼は言います。臨界量のポイントが来ているようです。

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