Новые технологии значительно улучшают реабилитацию после инсульта⁠⁠

Израильский университет и реабилитационная больница сотрудничают с целью как можно быстрее воплотить научные достижения в важные новые протоколы лечения.

«Инсульт — это пандемия», — говорит нейробиолог Лиор Шмуелоф с факультета когнитивных наук и наук о мозге Университета Бен-Гуриона в Негеве (BGU).

«В Израиле каждый год около 18 000 человек заболевают инсультом. Третий умирает в течение года, а у большинства выживших наблюдаются двигательные и когнитивные нарушения».

И все же, добавляет он: «Нет ничего нового в показателях выздоровления от повреждений головного мозга, таких как инсульт. Реабилитационные учреждения выглядят так же, как и 50 лет назад».

Одной из причин этого застоя является отсутствие трансляционных исследований. Это означает, что научные достижения на уровне академических лабораторий редко воплощаются в реальные протоколы лечения.

Это послужило мотивацией для создания Лаборатории исследований трансляционной нейрореабилитации Лилиан и Дэвида Э. Фельдман около пяти лет назад BGU (академический партнер, предоставляющий фундаментальную науку) и реабилитационной деревней ADI Негев-Нахалат Эран (практический партнер, который выявляет неудовлетворенные потребности). и может протестировать новые подходы).

«Наша идея заключалась в том, чтобы провести исследование, которое окажет влияние на ближайшее будущее», — говорит Шмуэлоф. Сейчас он возглавляет многопрофильную лабораторию, первым директором которой была Симона Бар-Хаим из отделения физиотерапии БГУ. 

Исследовательский центр Лилиан и Дэвида Э. Фельдман при ADI Негев-Нахалат Эран

Израильская лаборатория, вдохновленная лабораторией Ширли Райан AbilityLab в Чикаго, получает международные запросы на сотрудничество благодаря нескольким уникальным особенностям, говорит Шмуелоф.

Во-первых, израильская медицинская система позволяет проводить исследования в стационаре в критические месяцы сразу после инсульта, когда восстановление наиболее вероятно.

Подробнее об инновациях

“В отличие от Соединенных Штатов, где людей госпитализируют максимум на две недели после инсульта из-за системы страхования, в Израиле они могут находиться в больнице от двух до трех месяцев, и мы можем разработать мероприятия, которые невозможно провести в других странах”, - говорит Шмуэлоф.

Еще одной уникальной особенностью является география. Лаборатория выиграла грант USAID для участия в проекте регионального сотрудничества на Ближнем Востоке, который поможет ей расширить свою деятельность и в соседних странах.

Почему животные выздоравливают быстрее?

Главный вопрос, который заинтриговал лабораторию, заключается в том, почему восстановление после инсульта происходит намного быстрее у исследуемых животных

Обезьяны, например, полностью восстанавливают способность пользоваться конечностями всего через несколько недель, говорит Шмуелоф.

Вероятная причина заключается в том, что животные возобновляют движение сразу после травмы, в то время как люди, перенесшие инсульт, проводят от недели до 10 дней, лежа на больничной койке, а затем по два-три часа в день проходят курс реабилитации.

Отчасти из-за того, что больницы спроектированы таким образом, чтобы предотвращать движение пациентов из-за опаски их падения, а отчасти из-за нехватки персонала, “пациенты не получают достаточного лечения и активности сразу после повреждения”, - говорит Шмуелоф, который недавно вернулся в лабораторию после нескольких месяцев службы в запасе.

Технология = дополнительные часы лечения.

Лаборатория трансляционных исследований Фельдмана провела исследование, показавшее, что 40 дополнительных часов лечения после инсульта улучшают функцию верхних конечностей.

Поскольку в больницах и реабилитационных центрах на дому не хватает физиотерапевтов и специалистов по трудотерапии для проведения этих дополнительных занятий, лаборатория использовала инновационные технологии для проведения и документирования лечения под руководством Ади Тайер Йешурун, руководителя отдела исследований в ADI Negev.

“Технология должна быть очень привлекательной, если пациентам приходится практиковаться по пять часов подряд, уделяя особое внимание повторению и интенсивности”, - подчеркивает Шмуэлоф.

Некоторые из технологий были разработаны в сотрудничестве со Швейцарией на основе MindMaze и проф. Джон Кракауэра, директора Центра по изучению моторного обучения и восстановлению функций мозга в Университете Джона Хопкинса в штате Мэриленд.

Другие технологии были созданы собственными силами, например, SenseGait — легкий мультисенсорный замещающий пояс с искусственным интеллектом, который обеспечивает тактильную стимуляцию нижней части спины, помогая пациентам, перенесшим инсульт, восстановить способность ходить.

Бар-Хаим является генеральным директором и соучредителем (вместе с профессором Иланой Ниски из кафедры биомедицинской инженерии БГУ) компании SenseGait, которая получила финансирование от Израильского управления инноваций .

Оценка и мониторинг

«Еще один аспект, над которым мы работаем, — это понимание физических или когнитивных нарушений, которые лежат в основе нарушений после инсульта», — говорит Шмуэлоф.

«Эти нарушения могут помешать людям вернуться к работе и общественной деятельности. Самое главное — знать, что является причиной нарушений — это слабость, потеря контроля над моторикой, мышечное напряжение или ухудшение когнитивных функций? Мы используем инновационные подходы, чтобы лучше дифференцировать эти компоненты и найти правильное лечение».

Чтобы более точно оценить повреждение верхних конечностей, лаборатория проверяет свой новый метод съемки видео субъекта и применения алгоритмов глубокого обучения для количественной оценки движений и координации в локте, плече, запястье и пальцах.

«Благодаря этому мы сможем лучше фиксировать их нарушения, а затем в процессе реабилитации использовать ту же платформу для определения положения тела в реальном времени и предоставления обратной связи в игровой форме».

Датчики, такие как измеритель ускорения, гироскоп и магнитометр, собирают данные о том, как и как часто пациенты двигают пораженными конечностями в течение большей части дня, когда они находятся за пределами лаборатории.

«Мониторинг всегда был сложным делом», — говорит Шмуэлоф.

«Умные часы могут отслеживать шаги, но не движения, используемые при еде и других действиях повседневной жизни. Вызывает беспокойство то, что пациенты могут показать выздоровление в лаборатории, но избегают использования пораженной руки в повседневной деятельности».

В настоящее время лаборатория изучает связь между когнитивными нарушениями, двигательным обучением и восстановлением моторики у пациентов после инсульта, чтобы улучшить реабилитационные услуги.

Результаты пока показывают, что связь между управляющими функциями и языковыми способностями сразу после инсульта не наблюдается на более поздней стадии восстановления.

Другое текущее исследование направлено на то, чтобы понять, как сенсорная информация, особенно зрительная, помогает планировать и направлять сложный процесс ходьбы, когда человек находится в здоровом состоянии и в состоянии ослабления.

Обогащенная среда

Шмуелоф говорит, что исследования на лабораторных крысах доказали положительное влияние обогащенной окружающей среды на выздоровление.

Для людей, по его словам, ADI Негев является «идеальным местом для нейрореабилитации не только в Израиле, но и в западном мире, благодаря богатой окружающей среде».

Пациенты недавно открывшегося деревенского реабилитационного медицинского центра Кейли, а также 170 жителей с ограниченными возможностями, которые живут в деревне постоянно, могут каждый день выходить на улицу, чтобы насладиться садами, фермой, гидротерапевтическими и спортивно-терапевтическими комплексами, терапевтической конюшней и контактным зоопарком. .

По словам Бар-Хаима, это обеспечивает более успокаивающую и обогащающую среду для реабилитации.

Реабилитационный медицинский центр Кейли, единственная реабилитационная больница на юге Израиля, оказывает стационарную и амбулаторную помощь солдатам ЦАХАЛа и десяткам других гражданских лиц.

Трансформационный

В лаборатории трансляционных исследований Фельдмана, расположенной в медицинском центре, работают врачи, научные сотрудники и координаторы ADI Негев, а также студенты и аспиранты различных кафедр БГУ.

ADI Негев-Нахалат Эран является филиалом Еврейского национального фонда США. Большая часть финансирования лаборатории поступает от американских доноров, таких как Джоан и Боб Оппенгеймеры из Нью-Джерси.

«Когда мы посетили Лабораторию трансляций в апреле 2023 года, у нас была возможность увидеть Лабораторию трансляций», — рассказывает Джоан Оппенгеймер ISRAEL21c.

«Моя мама, которая была с нами, участвовала в одной из геймификационных систем, которые они используют как часть своих современных инструментов реабилитации. Это не только трансформационно, но и продемонстрировало способ дать пациентам быстрое и безболезненное выздоровление, что, как мы надеемся, позволит значительно увеличить количество терапевтических сеансов, которые можно проводить с помощью профессионала, но, что наиболее важно, без него».

Перевод с английского

ИСТОЧНИК